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乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，远处转移是乳腺癌死亡的主要原因。然而，导致乳腺癌转移的机制仍知之甚少。乳腺癌的癌细胞通常转移到某些高分泌细胞因子的器官如淋巴结、骨髓和肺，但很少转移到肾脏和皮肤这些低表达细胞因子的器官。这一特征突显了趋化因子及其受体在乳腺癌转移中的重要作用。 趋化因子受体CXCR4及其配体CXCL12(也称为基质细胞源性因子1，SDF-1)在乳腺癌的发生与转移中起重要作用，靶向CXCL12-CXCR4信号途径是乳腺癌治疗的一个潜在治疗策略。已有报道活化的CXCL12-CXCR4信号可通过活化MAPK/ERK1/2途径和PI3K/AKT途径促进乳腺癌细胞的生存、增殖、粘附、趋化和迁移。 STAT3，属于STAT家族的一个转录因子，被发现在许多恶性肿瘤中过表达和构成性活化。STAT3的构成性活化，可导致异常的细胞增殖和恶性转化，因而STAT3被认为是癌基因。JAK2能招募和活化STAT3，使STAT3转位入核，进而调节与细胞增殖分化、凋亡和转移相关的多种基因转录。已有研究表明，CXCL12刺激后CXCR4活化JAK2/STAT3途径，在一些肿瘤如子宫颈癌、小细胞肺癌、膀胱癌中STAT3的活化与CXCR4信号相关。然而，Moriguchi等人报道CXCL12-CXCR4信号与JAK2/STAT3途径无关。Lee等发现在胃癌细胞中CXCL12未能活化STAT3。已在高风险的乳腺癌病人中发现构成性的活化的STAT3，并且与移植瘤模型乳腺癌生长和转移相关。Ling，X等报道在鼠乳腺癌细胞中CXCL12-CXCR4信号活化JAK2/STAT3途径，灭活STAT3可抑制鼠乳腺癌转移。然而，在人乳腺癌中JAK2/STAT3途径是否与CXCL12-CXCR4信号偶联尚不清楚。 本研究采用免疫组化方法检测了208例乳腺癌患者的CXCR4、STAT3和p-STAT3的表达情况，并分析了它们和临床病理特征的相关性。我们发现CXCR4、STAT3尤其是p-STAT3的表达水平与TNM分期和淋巴结转移呈正相关，彼此表达也呈正相关。CXCR4与p-STAT3的联合表达与乳腺癌的TNM分期、淋巴结转移、肿瘤大小和组织学分级相关。进一步，在人乳腺癌细胞系中确认CXCL12/CXCR4信号中涉及JAK2/STAT3途径，我们发现CXCR4或JAK2的抑制剂均抑制了CXCL12诱导的乳腺癌细胞系STAT3的磷酸化，也减弱了CXCL12诱导的乳腺癌细胞的侵袭能力。上述结果表明，通过CXCL12/CXCR4信号活化JAK2/STAT3途径在乳腺癌的恶性化和转移中可能起重要作用，靶向CXCL12/CXCR4-JAK2/STAT3信号途径可能成为潜在的乳腺癌治疗策略。 实验方法: 免疫组织化学染色（SP法）检测乳腺癌组织与癌旁非癌组织中CXCR4、STAT3和p-STAT3的表达;正常培养的MDA-MB-231、MCF-7、BT-549细胞株采用流式细胞仪和western blot检测CXCR4、STAT3和p-STAT3构成性蛋白表达;三个细胞株分别设对照组、CXCL12(100ng/ml)处理组、CXCR4抑制剂AMD3100处理组、JAK2抑制剂AG490处理组，采用相应含药培养基分别处理细胞预计时间后，提取细胞总蛋白，Western Blot检测STAT3和p-STAT3蛋白水平;Co-IP检测CXCR4与JAK2相互作用; Transwell方法检测处理因素对细胞侵袭能力的影响。 实验结果: 1.乳腺癌组织中CXCR4、STAT3和p-STAT3的表达水平: 在乳腺癌组织中CXCR4、STAT3和p-STAT3的高表达率分别为66.3％、72.1％、43.8％，均明显高于癌旁组织(CXCR4为26.9％，P＜0.001; STAT3为42.3％,P=0.002，和p-STAT3为15.4％, P＜0.001)。 进一步分析CXCR4、STAT3和p-STAT3之间的相关性，发现CXCR4在乳腺癌中的高表达与STAT3和p-STAT3的蛋白表达情况均呈正相关，而CXCR4与p-STAT3表达的相关性（Rho=0.300，P＜0.001）稍强于CXCR4与STAT3表达的相关性(Rho=0.260，P＜0.001)。 2.乳腺癌组织中CXCR4、STAT3和p-STAT3与临床病理参数的相关性分析 CXCR4在乳腺癌组织的表达水平与TNM分期(P=0.002)、淋巴结转移状态(P=0.025)呈正相关;STAT3与p-STAT3表达情况均与TNM分期(STAT3，P=0.045; p-STAT3，P=0.001)呈正相关。 STAT3与淋巴结转移状态呈正相关(P=0.040)。p-STAT3表达情况还与组织学分级呈显著正相关(P＜0.001)。 CXCR4与STAT3联合表达与肿瘤淋巴结转移和临床分期呈正相关(both TNMstage and LNM，P=0.002); CXCR4与p-STAT3的联合表达与肿瘤淋巴结转移、临床分期(P＜0.0001)、肿瘤大小（P=0.040）、组织学分级(P=0.026)呈正相关。 3.乳腺癌细胞中JAK2/STAT3途径与CXCL12/CXCR4信号的联系 CXCL12(100 ng/ml)处理可增加MDA-MB-231、MCF-7、BT-549乳腺癌细胞的p-STAT3蛋白表达;CXCR4抑制剂AMD3100和JAK2抑制剂AG490预处理抑制了CXCL12引起的p-STAT3表达的升高;CXCL12处理增加了MCF-7细胞中CXCR4与JAK2的结合作用;CXCL12处理增加了侵袭的乳腺癌细胞的数量，CXCL12诱导的乳腺癌细胞侵袭可被AMD3100和AG490减弱。 结论: 1.CXCR4，STAT3与p-STAT3在乳腺癌组织中表达水平高于癌旁组织，并与乳腺癌的恶性临床病理特征相关;在乳腺癌组织中CXCR4与STAT3，尤其是其活化形式p-STAT3的表达呈正相关;CXCR4和p-STAT3的联合表达与临床分期、肿瘤大小、淋巴结转移和组织学分级相关。 2.在乳腺癌细胞中，CXCL12通过促进CXCR4与JAK2相互作用活化了JAK2/STAT3信号途径，CXCR4抑制剂和JAK2的抑制剂都有效地预防了CXCL12诱导的STAT3的活化和体外侵袭能力。