乳腺癌耐藥蛋白的C421A多態(tài)性對(duì)腫瘤易感性及療效影響研究概述

杜靜儀 胡麗莉

(1廣東藥科大學(xué)生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院 廣州 510006； 2華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 廣州 510631)

乳腺癌耐藥蛋白(BCRP)是一種定位于細(xì)胞膜上的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，在ATP供能的情況下，將底物轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞外，影響底物在胞內(nèi)的積聚水平。由于該蛋白基因首次從乳腺癌細(xì)胞中獲得，所以命名為乳腺癌耐藥蛋白。通過(guò)系統(tǒng)發(fā)育分析，該蛋白的基因是ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族(ATP-binding cassette transporter super family, ABC transporter super family)G亞家族第2成員,也命名為ABCG2[1]。

一方面，BCRP廣泛地分布于多種正常組織中，主要是具有分泌和排泄功能的組織和器官中，如胎盤(pán)合體滋養(yǎng)層、肝臟、小腸和腎等[2]，具有將多種天然毒素、致癌物質(zhì)等轉(zhuǎn)運(yùn)至胞外，從而減少有害毒素在胞內(nèi)的積聚，保護(hù)生物體免受損害的功能；另一方面，BCRP又存在于多種腫瘤組織中[3，4]，能夠識(shí)別和主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)多種抗癌藥物，是藥物排出泵,影響機(jī)體對(duì)抗腫瘤藥物的吸收以及藥物的毒副作用程度[5]。Ross和Hazlehurst等[6，7]發(fā)現(xiàn)，乳腺癌、胃癌、結(jié)腸癌、纖維肉瘤和多發(fā)性骨髓瘤等耐藥細(xì)胞株中BCRP過(guò)度表達(dá)。

BCRP具有遺傳多態(tài)性(SNP)，最常見(jiàn)的包括C421A、G34A以及C376T等，會(huì)影響B(tài)CRP的表達(dá)和轉(zhuǎn)運(yùn)功能，與腫瘤的發(fā)生發(fā)展及治療效果密切相關(guān)。SNP是指基因組水平上由單個(gè)核苷酸變異引起的DNA序列多態(tài)性。其中C421A多態(tài)性是BCRP基因中研究最為廣泛的基因突變位點(diǎn)。已經(jīng)查明，C421A是由BCRP基因第5個(gè)外顯子的421位點(diǎn)堿基改變(由C突變?yōu)锳)引起的，產(chǎn)生三種基因型：CC基因型，野生型；CA基因型，雜合型；AA基因型，純合突變型。研究C421A多態(tài)性有助于解釋個(gè)體對(duì)腫瘤疾病的易感性以及抗腫瘤藥物的療效。

1 C421A多態(tài)性對(duì)BCRP蛋白表達(dá)的影響

C421A多態(tài)性會(huì)影響B(tài)CRP的蛋白表達(dá)量和轉(zhuǎn)運(yùn)功能。Imai等[8]對(duì)124名日本健康志愿者的血樣做了DNA分析,結(jié)果顯示C421A等位基因?qū)е翨CRP蛋白表達(dá)量下降。Furukawa等[9]用野生型和突變型在重組細(xì)胞株中研究BCRP蛋白表達(dá)量，發(fā)現(xiàn)突變型中421等位基因蛋白表達(dá)量約為野生型的50%，研究結(jié)果與Imai等人一致。Kobayashi等[10]進(jìn)一步證實(shí)，C421A多態(tài)性導(dǎo)致BCRP蛋白在野生型和突變型在重組細(xì)胞株中表達(dá)量的差異，不是mRNA轉(zhuǎn)錄水平變化所引起，而是由轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)的不同引起。Anne Ripperger[11]等通過(guò)分子檢測(cè)和基因敲除等方法，探究了BCRP mRNA轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)機(jī)制，結(jié)果表明C421A突變型的mRNA的3′端非翻譯區(qū)(3′-UTR)具有顯著降低BCRP蛋白表達(dá)量的作用。

2 C421A多態(tài)性與腫瘤易感性之間的關(guān)系

研究發(fā)現(xiàn)，C421A多態(tài)性與腫瘤易感性密切相關(guān)。C421A等位基因可能通過(guò)降低BCRP表達(dá)量和轉(zhuǎn)運(yùn)功能，增加有害毒素在胞內(nèi)的積聚水平，從而增加個(gè)體腫瘤疾病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。有研究指出C421A等位基因影響蛋白結(jié)構(gòu)從而降低BCRP轉(zhuǎn)運(yùn)底物的活性，影響B(tài)CRP蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)能力。BCRP基因C421位點(diǎn)基因型CA、AA 與野生的基因型CC相比, 患DLBCL的風(fēng)險(xiǎn)增加, 故C421A等位基因是DLBCL易感性的風(fēng)險(xiǎn)因素。在年輕病人中，C421A等位基因更會(huì)顯著增加患DLBCL的風(fēng)險(xiǎn)。C421A等位基因也使乳腺癌和大腸癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)明顯增高。

腫瘤的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，從BCRP單個(gè)C421A方向研究腫瘤個(gè)體差異性分子機(jī)制還不明確。有研究表明在某些腫瘤疾病中，C421A等位基因反而能降低發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。Campa等[12]在歐洲人中發(fā)現(xiàn)，C421A多態(tài)性與淋巴瘤易感性尤其是慢性淋巴性白血病(CLL)相關(guān)，研究指出C421A突變等位基因顯著降低CLL 風(fēng)險(xiǎn)性。

C421A 等位基因?qū)δ[瘤發(fā)病進(jìn)程影響可能與不同腫瘤類型發(fā)病機(jī)制相關(guān)，也可能是由于BCRP基因有多個(gè)SNP同時(shí)影響腫瘤發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)以及環(huán)境因素的作用。另外，C421A等位基因與腫瘤易感性可能存在種族間差異。

3 C421A多態(tài)性與抗腫瘤藥物療效之間的關(guān)系

闡明C421A多態(tài)性與抗腫瘤藥物療效及毒副作用之間的關(guān)系是目前藥物基因?qū)W研究領(lǐng)域中的重要課題之一。

研究揭示：C421A等位基因可降低BCRP的表達(dá)，減少腫瘤治療藥物向胞外排放，削弱個(gè)體對(duì)藥物的耐藥性，從而增加某些抗腫瘤藥物的療效。 Ghafouri等[13]通過(guò)PCR-RFLP以及免疫組織化學(xué)等方法，研究分析了100例庫(kù)爾德乳腺癌患者，發(fā)現(xiàn)攜帶C421A等位基因的乳腺癌患者對(duì)蒽環(huán)霉素和紫杉醇反應(yīng)程度比純合野生型的乳腺癌患者更敏感。Koo等[14]在胃腸道間質(zhì)瘤患者中發(fā)現(xiàn)，C421A多態(tài)性與伊馬替尼藥物臨床療效有關(guān)，接受伊馬替尼治療的胃腸間質(zhì)瘤患者中攜帶AA基因型患者的無(wú)進(jìn)展生存期平均時(shí)長(zhǎng)顯著優(yōu)于攜帶CC或者CA基因型患者。Hahn等[15]以前列腺癌患者為對(duì)象進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)：攜帶CC 基因型患者的15個(gè)月生存率顯著低于攜帶C421A 等位基因的患者。BCRP基因SNPs與肝細(xì)胞肝癌( HCC )預(yù)后關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn),攜帶CC基因型的HCC患者,其死亡危險(xiǎn)度是含有A等位基因患者的2.85倍。以上研究結(jié)果表明：C421A等位基因可以降低個(gè)體對(duì)抗腫瘤藥物的耐藥性，延長(zhǎng)患者生存期。C421A等位基因可能對(duì)某些腫瘤患者的生存和預(yù)后有比較良好的影響。

另一方面，由于C421A等位基因可以增加藥物在細(xì)胞內(nèi)的積聚水平，導(dǎo)致排泄減慢，血藥濃度升高，故也可能會(huì)引起某些抗腫瘤藥物毒副作用加強(qiáng)，導(dǎo)致患者預(yù)后不良。Urquhart等[16]證明C421A增加吉非替尼(gefitinib)藥物毒性反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致攜帶C421A等位基因患者腹瀉。Tiribelli等[17]在患有急性髓細(xì)胞樣白血病成人患者中發(fā)現(xiàn)，C421A等位基因會(huì)增加應(yīng)用去甲氧基柔紅霉素化療的急性髓細(xì)胞樣白血病患者出現(xiàn)不良預(yù)后的幾率。

4 結(jié)語(yǔ)

腫瘤的發(fā)生是環(huán)境因素與個(gè)體遺傳易感因素共同作用的結(jié)果。不同個(gè)體對(duì)環(huán)境致癌物的易感性會(huì)有差異，而同一類腫瘤病人對(duì)同一種抗腫瘤藥物的反應(yīng)也有不同。造成這些差異的物質(zhì)基礎(chǔ)是基因的多態(tài)性，C421A 突變等位基因可能通過(guò)影響B(tài)CRP蛋白表達(dá)量、轉(zhuǎn)運(yùn)毒物和致癌物質(zhì)的功能，增加某些腫瘤疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。C421A突變等位基因可能降低個(gè)體對(duì)抗腫瘤藥物的耐藥性，增加某些抗腫瘤藥物的療效。但C421A等位基因也可能增加抗腫瘤藥物對(duì)個(gè)體的毒副作用，影響患者預(yù)后情況。進(jìn)一步闡明C421A多態(tài)性對(duì)腫瘤的易感性，有助于了解抗腫瘤藥物個(gè)體化治療中的基因?qū)蛐裕旄；颊摺?/p>