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我们先前发现CXCL16/CXCR6趋化因子轴激活AKT/mTOR信号可促进前列腺癌发展。多项研究表明CXCL16/CXCR6趋化因子轴也参与其他肿瘤进展,如肝癌,卵巢癌,膀胱癌等。然而,其在乳腺癌侵袭和转移中作用有待进一步研究。在本研究中,通过组织芯片免疫组化染色分析CXCR6在乳腺癌和正常乳腺组织芯片中的表达,发现CXCR6在乳腺癌组织中的表达高于正常乳腺组织,且在转移性淋巴结中的表达也明显高于正常淋巴结,提示CXCR6可能参与了乳腺癌的转移。流式细胞术分析CXCR6在多种乳腺癌细胞系和正常乳腺上皮细胞系HBL100中的表达,发现CXCR6在乳腺癌细胞系中的表达阳性率高于正常乳腺上皮细胞系HBL100,且在高转移性的MDA-231细胞中的阳性率最高。为了揭示CXCR6在乳腺癌细胞侵袭转移过程中的作用,我们利用慢病毒系统构建CXCR6稳定过表达的乳腺癌细胞系;划痕愈合和Transwell细胞侵袭实验表明CXCR6能促进乳腺癌细胞的迁移和侵袭;在机制研究上,我们发现CXCL16/CXR6趋化因子轴并不影响乳腺癌细胞的EMT进程,但能够显著激活ERK1/2信号通路;敲低CXCR6的表达或用U0126处理细胞后,ERK1/2通路被抑制且细胞侵袭能力降低,提示CXCL16/CXCR6趋化因子轴通过激活ERK1/2通路促进乳腺癌细胞迁移。通过分析CXCR6过表达和对照细胞系的基因转录谱发现细胞骨架相关基因在CXCR6介导的乳腺癌进程中可能发挥重要作用。鬼笔环肽染色实验显示CXCR6过表达后F-actin显著增多,相反,敲低CXCR6后F-actin显著减少。此外,F-actin的形成受到ERK1/2和ROCK1/2通路的调控。GST-pull down实验表明CXCL16/CXCR6趋化因子轴能够激活RhoA,该过程依赖于ERK1/2的激活。蛋白免疫印迹分析表明CXCL16/CXCR6趋化因子轴也可以抑制肌动蛋白解聚因子Cofilin的活性,该调控可能是由RhoA介导的。在MDA-231CXCR6细胞中过表达组成型激活突变的RhoAV14或显性负失活突变的RhoAN19后,发现转染RhoAV14质粒后细胞F-actin增多,相反,转染RhoAN19质粒后细胞F-actin减少,提示RhoA的活化状态影响F-actin的稳定性。将荧光素酶标记的乳腺癌细胞注射到Nude BALB/c小鼠尾静脉后,利用活体成像系统监测肿瘤细胞的转移情况,发现CXCR6敲低组小鼠肺转移显著减少。免疫组化染色发现ERK通路在乳腺癌肺转移灶中显著激活。综上所述,我们的研究首次发现CXCR6/ERK1/2/RhoA/Cofilin/F-actin通路在乳腺癌进展中发挥重要作用,通过靶向该信号通路可有效的阻止乳腺癌的转移,为乳腺癌治疗提供一种更有效的策略。