《Advanced Science》：ITGB1 Regulates Triple-Negative Breast Cancer Development by Modulating the Tumor Microenvironment
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本文揭示了整合素β1（ITGB1）在三阴性乳腺癌（TNBC）肿瘤微环境（TME）重塑中的关键作用。通过CRISPR筛选和结构生物学分析，研究发现ITGB1通过其新型功能域（R1区域）调控肿瘤相关巨噬细胞（TAM）极化，促进免疫抑制性TME形成。靶向该区域的抗体（OS2966）可有效抑制肿瘤进展，为TNBC免疫治疗提供了新策略。
ITGB1被鉴定为TNBC肿瘤发展的关键调控因子
通过针对肿瘤微环境（TME）相互作用的体内CRISPR筛选，研究发现肿瘤细胞固有的ITGB1是调控三阴性乳腺癌（TNBC）发展的关键因子。在免疫缺陷（Rag2?/?γc?/?）小鼠模型中，靶向ITGB1的sgRNA在肿瘤组织中显著耗竭，表明ITGB1缺失会抑制肿瘤生长。临床数据分析显示，ITGB1在TNBC组织中高表达，且与患者预后不良相关。体外实验表明，ITGB1敲除（KO）并不影响TNBC细胞（如MDA-MB-231A和4T1）的增殖或凋亡，但在体内模型中显著抑制肿瘤生长和转移，说明ITGB1的促瘤作用依赖于TME。
ITGB1调控肿瘤浸润髓系细胞
流式细胞术和单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析发现，ITGB1缺失导致肿瘤内免疫抑制性CD206high巨噬细胞减少，而抗肿瘤性CD206low巨噬细胞增多。scRNA-seq进一步将髓系细胞分为16个亚群，其中ITGB1缺失显著减少了表达免疫抑制基因（如Mrc1、Trem2、Arg1）的巨噬细胞簇（簇5、8、9），同时增加了具有炎症特征的吞噬细胞簇（簇0、1）。此外，ITGB1缺失与CD47阻断疗法协同抑制肿瘤生长，表明靶向ITGB1可增强免疫治疗效果。
CRISPR扫描鉴定ITGB1中调控TAM的关键区域
通过CRISPR扫描技术，研究在ITGB1的胞外结构域（ETD）中鉴定出5个关键区域（R1：Y153-N171；R2：A280-L295；R3：N305-Y314；R4：T359-N363）。结构分析显示，R1区域远离已知的配体结合位点。通过将ITGB1的R1区域与其结构同源但功能不同的ITGB5对应区域进行替换，发现仅R1区域突变可完全消除ITGB1的促瘤功能，证明R1是ITGB1调控TAM表型和肿瘤发展的核心功能域。
空间阻断R1区域抑制TNBC肿瘤发展
结构分析表明，抗体OS2966可特异性结合ITGB1的R1区域，而另一种抗体M200则靶向经典的RGD配体结合口袋。在体内实验中，肿瘤细胞自分泌OS2966 scFv-Fc可有效抑制肿瘤生长，效果与ITGB1敲除相当。冷冻电镜（cryo-EM）结构解析进一步证实OS2966与R1区域直接相互作用。外源性给予OS2966抗体可通过重塑TAM表型显著抑制肿瘤进展，且与给药途径和时间无关。
ITGB1以TME依赖性方式转导促肿瘤信号
RNA测序分析显示，ITGB1缺失在体内外条件下调控的基因重叠度低，表明ITGB1的转录调控作用高度依赖TME。在体内，ITGB1缺失导致促增殖和抗凋亡基因下调，促凋亡基因上调，说明ITGB1在TME中激活促生存信号通路。
抑制ITGB1引发肿瘤特异性适应性免疫应答
在免疫健全（BALB/c）小鼠中，ITGB1缺失导致肿瘤完全消退，并伴随CD4+和CD8+T细胞浸润增加，尤其是效应记忆T细胞（TEM）。T细胞耗竭实验证明CD4+和CD8+T细胞是ITGB1缺失介导肿瘤抑制的关键。此外，ITGB1缺失可诱导长期抗肿瘤免疫记忆，且与PD-L1阻断协同增强疗效。分泌型ITGB1 ETD（缺失胞内域）可通过竞争性抑制内源性ITGB1发挥抗肿瘤作用，且该作用依赖于R1区域。
讨论
本研究阐明了ITGB1通过新型R1区域调控TAM重编程和TME免疫抑制的机制，突破了传统整合素-ECM相互作用框架。靶向R1区域的抗体OS2966表现出显著抗肿瘤活性，为开发精准ITGB1抑制剂提供了新策略。该研究不仅揭示了ITGB1在TNBC中的新功能，也为联合免疫治疗提供了理论依据。
