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目的:氯氧喹(Chloroxoquinoline)是近年来国家食品药品监督管理总局批准上市的新型口服喹啉类抗肿瘤药物,临床常作为晚期乳腺癌和非小细胞肺癌的化疗用药且以单用为主,然而,有关氯氧喹的实验室研究数据非常匮乏,阻碍了氯氧喹的临床应用。本研究拟探究氯氧喹对不同类型乳腺癌细胞的作用及其可能机制并探讨氯氧喹联合紫杉醇或阿霉素用药对乳腺癌细胞系的作用。方法:以不同浓度氯氧喹处理乳腺癌细胞系(Bcap-37、MDA-MB-453,、MDA-MB-231),Annexin V/PI双染法通过流式细胞仪检测细胞凋亡和细胞周期,以罗丹明标记鬼笔环肽(rhodamine-pHalloidin)染色法观察F肌动蛋白(F-actin)的聚解状态,以免疫荧光法观察α微管蛋白(α-tubulin)的表达,划痕试验检测细胞迁移,Transwell试验检测细胞侵袭,蛋白质印迹法检测凋亡和细胞周期相关蛋白的表达以及Rho/Rho激酶信号通路关键蛋白磷酸化水平,MTT法和CCK8法观察细胞增殖抑制率。结果:氯氧喹对3种乳腺癌细胞的增殖均具有明显抑制作用,但其作用机制有差异,其中对于MDA-MB-231细胞株主要表现为促进肿瘤细胞凋亡,而在Bcap37和MDA-MB-453细胞株主要以细胞周期阻滞作用为主。进一步对其作用机制进行研究发现,相比于对照组,乳腺癌细胞经氯氧喹处理后其细胞形态发生改变,细胞体积减少;F肌动蛋白和α微管蛋白染色形态不规则,荧光染色聚集成团,且呈现剂量依赖性。氯氧喹可剂量依赖性地抑制细胞迁移和侵袭,其作用与下调Rho/Rho激酶信号通路中Rho关联卷曲蛋白激酶2(Rock2)、磷酸化蛋白激酶(Limk)、肌动蛋白解聚因子Cofilin磷酸化表达(P<0.01)有关。另外,在体外,相比于单用氯氧喹,氯氧喹联合紫杉醇或阿霉素用药可剂量依赖性地抑制细胞乳腺癌细胞的增殖,并且联合用药均具有协同抗肿瘤作用(平均CI值<1)。结论:氯氧喹对乳腺癌细胞系有明显增殖抑制作用,主要表现为促进凋亡或细胞周期阻滞;氯氧喹可剂量依赖性地抑制F肌动蛋白聚集和α微管蛋白的表达,抑制乳腺癌细胞骨架聚合从而抑制细胞迁移,导致肿瘤细胞死亡,初步结果显示该作用可能与抑制Rho/Rho激酶信号通路相关。此外,氯氧喹联合紫杉醇或阿霉素用药可剂量依赖性地增强对乳腺癌细胞的抗肿瘤活性且具有协同抗肿瘤作用,这可能是实现协同抗肿瘤效应的有效治疗策略。