乳腺癌耐药蛋白的C421A多态性对肿瘤易感性及疗效影响研究概述

杜静仪 胡丽莉

(1广东药科大学生命科学与生物制药学院 广州 510006； 2华南师范大学生命科学学院 广州 510631)

乳腺癌耐药蛋白(BCRP)是一种定位于细胞膜上的跨膜转运蛋白，在ATP供能的情况下，将底物转运出细胞外，影响底物在胞内的积聚水平。由于该蛋白基因首次从乳腺癌细胞中获得，所以命名为乳腺癌耐药蛋白。通过系统发育分析，该蛋白的基因是ABC转运蛋白超家族(ATP-binding cassette transporter super family, ABC transporter super family)G亚家族第2成员,也命名为ABCG2[1]。

一方面，BCRP广泛地分布于多种正常组织中，主要是具有分泌和排泄功能的组织和器官中，如胎盘合体滋养层、肝脏、小肠和肾等[2]，具有将多种天然毒素、致癌物质等转运至胞外，从而减少有害毒素在胞内的积聚，保护生物体免受损害的功能；另一方面，BCRP又存在于多种肿瘤组织中[3，4]，能够识别和主动转运多种抗癌药物，是药物排出泵,影响机体对抗肿瘤药物的吸收以及药物的毒副作用程度[5]。Ross和Hazlehurst等[6，7]发现，乳腺癌、胃癌、结肠癌、纤维肉瘤和多发性骨髓瘤等耐药细胞株中BCRP过度表达。

BCRP具有遗传多态性(SNP)，最常见的包括C421A、G34A以及C376T等，会影响BCRP的表达和转运功能，与肿瘤的发生发展及治疗效果密切相关。SNP是指基因组水平上由单个核苷酸变异引起的DNA序列多态性。其中C421A多态性是BCRP基因中研究最为广泛的基因突变位点。已经查明，C421A是由BCRP基因第5个外显子的421位点碱基改变(由C突变为A)引起的，产生三种基因型：CC基因型，野生型；CA基因型，杂合型；AA基因型，纯合突变型。研究C421A多态性有助于解释个体对肿瘤疾病的易感性以及抗肿瘤药物的疗效。

1 C421A多态性对BCRP蛋白表达的影响

C421A多态性会影响BCRP的蛋白表达量和转运功能。Imai等[8]对124名日本健康志愿者的血样做了DNA分析,结果显示C421A等位基因导致BCRP蛋白表达量下降。Furukawa等[9]用野生型和突变型在重组细胞株中研究BCRP蛋白表达量，发现突变型中421等位基因蛋白表达量约为野生型的50%，研究结果与Imai等人一致。Kobayashi等[10]进一步证实，C421A多态性导致BCRP蛋白在野生型和突变型在重组细胞株中表达量的差异，不是mRNA转录水平变化所引起，而是由转录后调节的不同引起。Anne Ripperger[11]等通过分子检测和基因敲除等方法，探究了BCRP mRNA转录后调节机制，结果表明C421A突变型的mRNA的3′端非翻译区(3′-UTR)具有显著降低BCRP蛋白表达量的作用。

2 C421A多态性与肿瘤易感性之间的关系

研究发现，C421A多态性与肿瘤易感性密切相关。C421A等位基因可能通过降低BCRP表达量和转运功能，增加有害毒素在胞内的积聚水平，从而增加个体肿瘤疾病发病风险。有研究指出C421A等位基因影响蛋白结构从而降低BCRP转运底物的活性，影响BCRP蛋白的转运能力。BCRP基因C421位点基因型CA、AA 与野生的基因型CC相比, 患DLBCL的风险增加, 故C421A等位基因是DLBCL易感性的风险因素。在年轻病人中，C421A等位基因更会显著增加患DLBCL的风险。C421A等位基因也使乳腺癌和大肠癌发病风险明显增高。

肿瘤的发病机制复杂，从BCRP单个C421A方向研究肿瘤个体差异性分子机制还不明确。有研究表明在某些肿瘤疾病中，C421A等位基因反而能降低发病风险。Campa等[12]在欧洲人中发现，C421A多态性与淋巴瘤易感性尤其是慢性淋巴性白血病(CLL)相关，研究指出C421A突变等位基因显著降低CLL 风险性。

C421A 等位基因对肿瘤发病进程影响可能与不同肿瘤类型发病机制相关，也可能是由于BCRP基因有多个SNP同时影响肿瘤发病风险以及环境因素的作用。另外，C421A等位基因与肿瘤易感性可能存在种族间差异。

3 C421A多态性与抗肿瘤药物疗效之间的关系

阐明C421A多态性与抗肿瘤药物疗效及毒副作用之间的关系是目前药物基因学研究领域中的重要课题之一。

研究揭示：C421A等位基因可降低BCRP的表达，减少肿瘤治疗药物向胞外排放，削弱个体对药物的耐药性，从而增加某些抗肿瘤药物的疗效。 Ghafouri等[13]通过PCR-RFLP以及免疫组织化学等方法，研究分析了100例库尔德乳腺癌患者，发现携带C421A等位基因的乳腺癌患者对蒽环霉素和紫杉醇反应程度比纯合野生型的乳腺癌患者更敏感。Koo等[14]在胃肠道间质瘤患者中发现，C421A多态性与伊马替尼药物临床疗效有关，接受伊马替尼治疗的胃肠间质瘤患者中携带AA基因型患者的无进展生存期平均时长显著优于携带CC或者CA基因型患者。Hahn等[15]以前列腺癌患者为对象进行的研究发现：携带CC 基因型患者的15个月生存率显著低于携带C421A 等位基因的患者。BCRP基因SNPs与肝细胞肝癌( HCC )预后关系的研究发现,携带CC基因型的HCC患者,其死亡危险度是含有A等位基因患者的2.85倍。以上研究结果表明：C421A等位基因可以降低个体对抗肿瘤药物的耐药性，延长患者生存期。C421A等位基因可能对某些肿瘤患者的生存和预后有比较良好的影响。

另一方面，由于C421A等位基因可以增加药物在细胞内的积聚水平，导致排泄减慢，血药浓度升高，故也可能会引起某些抗肿瘤药物毒副作用加强，导致患者预后不良。Urquhart等[16]证明C421A增加吉非替尼(gefitinib)药物毒性反应的风险，导致携带C421A等位基因患者腹泻。Tiribelli等[17]在患有急性髓细胞样白血病成人患者中发现，C421A等位基因会增加应用去甲氧基柔红霉素化疗的急性髓细胞样白血病患者出现不良预后的几率。

4 结语

肿瘤的发生是环境因素与个体遗传易感因素共同作用的结果。不同个体对环境致癌物的易感性会有差异，而同一类肿瘤病人对同一种抗肿瘤药物的反应也有不同。造成这些差异的物质基础是基因的多态性，C421A 突变等位基因可能通过影响BCRP蛋白表达量、转运毒物和致癌物质的功能，增加某些肿瘤疾病的发病风险。C421A突变等位基因可能降低个体对抗肿瘤药物的耐药性，增加某些抗肿瘤药物的疗效。但C421A等位基因也可能增加抗肿瘤药物对个体的毒副作用，影响患者预后情况。进一步阐明C421A多态性对肿瘤的易感性，有助于了解抗肿瘤药物个体化治疗中的基因导向性，造福患者。