IFN-γ属II型干扰素，具有免疫调节、抗病毒、抗微生物感染、抗肿瘤等生物学效应，在天然免疫及获得性免疫中发挥重要的作用。IFN-γ与IFN受体（IFN-γreceptor，IFNGR）结合后招募并激活Janus活化的激酶（JAKs），从而诱导IFNGR1胞内域磷酸化，进而招募Stat1蛋白；磷酸化的Stat1形成二聚体，并与IFNGR复合物解离、入核，调控IFN-γ诱导的一系列基因转录。应用IFN-γ信号通路相关分子缺陷小鼠的研究结果证实，IFNGR1、JAK1、JAK2和Stat1为IFN-γ诱导生物学应答所必需。应用人肿瘤细胞系的研究发现，IFNGR介导的信号缺陷包括IFNGR1表达缺失、JAK1和Stat1表达下调及异常JAK2的产生，可导致多种肿瘤细胞的IFN-γ抗性。临床研究亦表明，IFNGR1表达缺失与食管癌和卵巢癌密切相关，亦有报道指出，IFNGR1表达水平降低预示卵巢癌预后不良。然而，IFNGR1下调的分子机制尚不清楚。正常情况下，IFNGR1表达是冗余的，且可被多种因素诱导表达。促炎细胞因子如TNF-α、IL-1、IL-6和IFN-γ等均可诱导IFNGR1在mRNA及蛋白水平的表达。有文献报道，IFNGR1的转录依赖于转录因子NF-κB；特异性蛋白-1（SP-1）可能通过结合IFNGR1启动子的TPA反应元件参与TPA诱导的IFNGR1基因转录。然而，迄今为止，仍缺乏生理条件下IFNGR1基因转录调控的知识。我们通过对50例乳腺癌组织芯片的分析，发现约45%肿瘤组织中IFNGR1表达下调或缺失，且IFNGR1表达水平在分化程度不同的乳腺癌组织中存在差异。通过对IFNGR1近端启动子生物信息学及启动子活性分析，发现AP-2结合位点为IFNGR1启动子激活的重要抑制性元件，而IFNGR1转录为SP-1依赖性的。免疫共沉淀及ChIP分析揭示，SP-1和AP-2可在细胞内发生相互作用，SP-1和AP-2可同时结合于IFNGR1启动子近端区彼此的结合位点，SP-1促进IFNGR1转录，而AP-2α则为IFNGR1的抑制因子。在AP-2α缺失的SW480细胞中回转表达AP-2α可抑制Stat1磷酸化及IFN-γ的抗细胞增殖效应，而在HeLa细胞中敲低AP-2α则显著增强HeLa细胞对IFN-γ刺激的敏感性，表明AP-2α下调IFNGR1表达可阻断IFN-γ信号通路及影响IFN-γ生物学效应。对乳腺癌cDNA芯片分析结果显示，IFNGR1表达呈下降趋势，而AP-2α表达则呈上升趋势。综上所述，本部分研究揭示了乳腺癌中IFNGR1表达下调及缺失的意义，证实了SP-1及AP-2α在IFNGR1表达调控中的作用。进一步研究AP-2的调控机制及其与相互作用分子构成的调控网络，有助于阐释AP-2的生理及病理学的意义，并为特定肿瘤的诊断、预后及治疗提供新的靶点信息。IFNGR1在病理状态下表达失调的机制仍有待于进一步深入研究。ICAM-1（Intercellular adhesion molecule-1, ICAM-1）属免疫球蛋白超家族粘附分子成员。ICAM-1的主要功能是介导细胞间接触、粘附及淋巴细胞穿内皮。ICAM-1亦可作为共刺激分子和信号转导分子激活细胞内的信号通路，导致淋巴细胞的活化、细胞因子的分泌和促炎反应。ICAM-1是高度糖基化的跨膜蛋白，根据糖基化修饰程度的不同，其分子量在80－114kDa之间，而ICAM-1不同的生物学功能可受N-寡糖修饰的影响。改变ICAM-1的寡糖结构可明显的影响细胞增殖、分化、粘附、迁移及肿瘤细胞的侵袭和转移。N-糖基转移酶催化N-聚糖修饰或重塑，其中高尔基体糖基转移酶III(GolgiN-acetylglucosaminyltransferase III, GnT-III)和V (GnT-V)发挥重要的作用。GnT-III主要催化合成β1,4N-乙酰葡糖胺，而GnT-V催化合成β1,6N-乙酰葡糖胺。GnT-III是N-聚糖生物合成中关键的糖基转移酶，其催化合成的二等分结构的N-乙酰葡糖胺不能被GnT-V利用，因而可抑制糖链的进一步修饰及延长。维甲酸（Retinoids）是维生素A的亲脂性天然代谢产物，在正常细胞的生长过程中参与调控细胞的增殖和分化，抑制肿瘤细胞增殖、调控血管细胞粘附分子-1（vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)和ICAM-1的表达。我们的研究结果显示，全反式视黄酸（All-trans-retinoic acid,ATRA）诱导可导致ICAM-1电泳迁移行为的改变。应用PNGase F处理进一步分析证明，ICAM-1分子量下移可能由N-聚糖结构的复杂性改变所致。虽然我们观察到ER应激标志物Bip的表达水平增高及XBP-1被剪切，但是ATRA引起的ER应激不是N-聚糖侧链组成及延长受到抑制的主要原因。我们注意到，用ATRA处理细胞后，GnT-III的mRNA水平明显增高，而GnT-V的mRNA水平则降低。已知GnT-III与GnT-V的表达及功能均呈现竞争态势。我们的研究结果表明，ATRA诱导后GnT-III和GnT-V表达水平的改变与ICAM-1分子量的变化相一致，提示GnT-III表达上调影响了GnT-V对N-聚糖侧链的修饰。用特异性siRNA敲低GnT-III表达，可抑制ICAM-1分子量的下移，表明ATRA通过上调GnT-III水平导致ICAM-1分子N-聚糖侧链结构发生改变。糖基转移酶表达水平的变化直接影响寡糖的结构和细胞膜表面糖蛋白的构象，从而影响细胞表型和生物学行为的转换。ICAM-1的胞外域是细胞间粘附及淋巴细胞穿内皮所必需的功能域，细胞膜表面ICAM-1N-聚糖修饰的变化可影响其所介导的细胞粘附和细胞迁移等功能。我们观察到，用ATRA处理SW480细胞后，细胞的粘附活性受到了明显的抑制。用特异性siRNA敲低GnT-III可逆转ATRA对SW480细胞粘附能力的抑制效应。ATRA诱导亦可明显地抑制细胞的穿内皮功能。这些结果表明，ATRA通过上调GnT-III活性，从而影响ICAM1-1的N-聚糖结构，抑制ICAM-1介导的细胞粘附和迁移。进一步深入探索肿瘤细胞及免疫细胞中ATRA调控ICAM-1N-聚糖的分子机制，将有助于从新的视角阐释肿瘤进展过程中糖基转移酶功能的重要性及多样性，发现新的表型特征及开发新型的抗肿瘤药物。