乳腺癌耐藥蛋白的C421A多態性對腫瘤易感性及療效影響研究概述

杜靜儀 胡麗莉

(1廣東藥科大學生命科學與生物制藥學院 廣州 510006； 2華南師范大學生命科學學院 廣州 510631)

乳腺癌耐藥蛋白(BCRP)是一種定位于細胞膜上的跨膜轉運蛋白，在ATP供能的情況下，將底物轉運出細胞外，影響底物在胞內的積聚水平。由于該蛋白基因首次從乳腺癌細胞中獲得，所以命名為乳腺癌耐藥蛋白。通過系統發育分析，該蛋白的基因是ABC轉運蛋白超家族(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，如胎盤合體滋養層、肝臟、小腸和腎等[2]，具有將多種天然毒素、致癌物質等轉運至胞外，從而減少有害毒素在胞內的積聚，保護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]，能夠識別和主動轉運多種抗癌藥物，是藥物排出泵,影響機體對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]發現，乳腺癌、胃癌、結腸癌、纖維肉瘤和多發性骨髓瘤等耐藥細胞株中BCRP過度表達。

BCRP具有遺傳多態性(SNP)，最常見的包括C421A、G34A以及C376T等，會影響BCRP的表達和轉運功能，與腫瘤的發生發展及治療效果密切相關。SNP是指基因組水平上由單個核苷酸變異引起的DNA序列多態性。其中C421A多態性是BCRP基因中研究最為廣泛的基因突變位點。已經查明，C421A是由BCRP基因第5個外顯子的421位點堿基改變(由C突變為A)引起的，產生三種基因型：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多態性有助于解釋個體對腫瘤疾病的易感性以及抗腫瘤藥物的療效。

1 C421A多態性對BCRP蛋白表達的影響

C421A多態性會影響BCRP的蛋白表達量和轉運功能。Imai等[8]對124名日本健康志愿者的血樣做了DNA分析,結果顯示C421A等位基因導致BCRP蛋白表達量下降。Furukawa等[9]用野生型和突變型在重組細胞株中研究BCRP蛋白表達量，發現突變型中421等位基因蛋白表達量約為野生型的50%，研究結果與Imai等人一致。Kobayashi等[10]進一步證實，C421A多態性導致BCRP蛋白在野生型和突變型在重組細胞株中表達量的差異，不是mRNA轉錄水平變化所引起，而是由轉錄后調節的不同引起。Anne Ripperger[11]等通過分子檢測和基因敲除等方法，探究了BCRP mRNA轉錄后調節機制，結果表明C421A突變型的mRNA的3′端非翻譯區(3′-UTR)具有顯著降低BCRP蛋白表達量的作用。

2 C421A多態性與腫瘤易感性之間的關系

研究發現，C421A多態性與腫瘤易感性密切相關。C421A等位基因可能通過降低BCRP表達量和轉運功能，增加有害毒素在胞內的積聚水平，從而增加個體腫瘤疾病發病風險。有研究指出C421A等位基因影響蛋白結構從而降低BCRP轉運底物的活性，影響BCRP蛋白的轉運能力。BCRP基因C421位點基因型CA、AA 與野生的基因型CC相比, 患DLBCL的風險增加, 故C421A等位基因是DLBCL易感性的風險因素。在年輕病人中，C421A等位基因更會顯著增加患DLBCL的風險。C421A等位基因也使乳腺癌和大腸癌發病風險明顯增高。

腫瘤的發病機制復雜，從BCRP單個C421A方向研究腫瘤個體差異性分子機制還不明確。有研究表明在某些腫瘤疾病中，C421A等位基因反而能降低發病風險。Campa等[12]在歐洲人中發現，C421A多態性與淋巴瘤易感性尤其是慢性淋巴性白血病(CLL)相關，研究指出C421A突變等位基因顯著降低CLL 風險性。

C421A 等位基因對腫瘤發病進程影響可能與不同腫瘤類型發病機制相關，也可能是由于BCRP基因有多個SNP同時影響腫瘤發病風險以及環境因素的作用。另外，C421A等位基因與腫瘤易感性可能存在種族間差異。

3 C421A多態性與抗腫瘤藥物療效之間的關系

闡明C421A多態性與抗腫瘤藥物療效及毒副作用之間的關系是目前藥物基因學研究領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，減少腫瘤治療藥物向胞外排放，削弱個體對藥物的耐藥性，從而增加某些抗腫瘤藥物的療效。 Ghafouri等[13]通過PCR-RFLP以及免疫組織化學等方法，研究分析了100例庫爾德乳腺癌患者，發現攜帶C421A等位基因的乳腺癌患者對蒽環霉素和紫杉醇反應程度比純合野生型的乳腺癌患者更敏感。Koo等[14]在胃腸道間質瘤患者中發現，C421A多態性與伊馬替尼藥物臨床療效有關，接受伊馬替尼治療的胃腸間質瘤患者中攜帶AA基因型患者的無進展生存期平均時長顯著優于攜帶CC或者CA基因型患者。Hahn等[15]以前列腺癌患者為對象進行的研究發現：攜帶CC 基因型患者的15個月生存率顯著低于攜帶C421A 等位基因的患者。BCRP基因SNPs與肝細胞肝癌( HCC )預后關系的研究發現,攜帶CC基因型的HCC患者,其死亡危險度是含有A等位基因患者的2.85倍。以上研究結果表明：C421A等位基因可以降低個體對抗腫瘤藥物的耐藥性，延長患者生存期。C421A等位基因可能對某些腫瘤患者的生存和預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胞內的積聚水平，導致排泄減慢，血藥濃度升高，故也可能會引起某些抗腫瘤藥物毒副作用加強，導致患者預后不良。Urquhart等[16]證明C421A增加吉非替尼(gefitinib)藥物毒性反應的風險，導致攜帶C421A等位基因患者腹瀉。Tiribelli等[17]在患有急性髓細胞樣白血病成人患者中發現，C421A等位基因會增加應用去甲氧基柔紅霉素化療的急性髓細胞樣白血病患者出現不良預后的幾率。

4 結語

腫瘤的發生是環境因素與個體遺傳易感因素共同作用的結果。不同個體對環境致癌物的易感性會有差異，而同一類腫瘤病人對同一種抗腫瘤藥物的反應也有不同。造成這些差異的物質基礎是基因的多態性，C421A 突變等位基因可能通過影響BCRP蛋白表達量、轉運毒物和致癌物質的功能，增加某些腫瘤疾病的發病風險。C421A突變等位基因可能降低個體對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個體的毒副作用，影響患者預后情況。進一步闡明C421A多態性對腫瘤的易感性，有助于了解抗腫瘤藥物個體化治療中的基因導向性，造福患者。