腫瘤微環(huán)境影響乳腺癌耐藥蛋白轉(zhuǎn)錄調(diào)控的研究進(jìn)展

柯萍 袁琳娜 陸寧 郭志琴 張燕萍 鄔萬新

腫瘤微環(huán)境影響乳腺癌耐藥蛋白轉(zhuǎn)錄調(diào)控的研究進(jìn)展

柯萍 袁琳娜 陸寧 郭志琴 張燕萍 鄔萬新

乳腺癌耐藥蛋白（breast cancer resistance protein，BCRP）是ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族G亞家族重要成員之一。該基因（Gene ID：9429）于1998年由Doyle等[1]應(yīng)用mRNA指紋技術(shù)在人乳腺癌細(xì)胞株MCF-7/AdrVp細(xì)胞中首次克隆，又名ABCG2蛋白。BCRP能夠?qū)⑦M(jìn)入乳腺癌細(xì)胞內(nèi)的多種化療藥泵出細(xì)胞外，如5-FU、阿霉素、托泊替康、甲氨蝶呤、喜樹堿及多柔比星等，從而使細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性，在乳腺癌多藥耐藥方面有著不可忽視的地位。因此，研究其轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制對逆轉(zhuǎn)乳腺癌的多藥耐藥，提高化療療效具有十分重要的意義。目前，對于BCRP的調(diào)控方面研究甚少。研究表明，BCRP啟動子的兩個(gè)調(diào)節(jié)因素缺氧和雌激素受體（estrogen receptor，ER）[2-3]在控制BCRP表達(dá)方面發(fā)揮作用；另外，BCRP的轉(zhuǎn)錄調(diào)控還受到腫瘤微環(huán)境及多種轉(zhuǎn)錄因子、細(xì)胞因子和生長因子等的共同協(xié)調(diào)。

腫瘤微環(huán)境是指腫瘤細(xì)胞周圍的間質(zhì)細(xì)胞及其分泌的各種可溶性因子、基質(zhì)等，其在乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移中所起的重要作用已漸漸為人們所知，而其對化療耐藥的影響目前研究不多。本文就近年來腫瘤微環(huán)境在BCRP的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制中所起的作用作一綜述。

1 腫瘤微環(huán)境對BCRP調(diào)控的影響

缺氧是實(shí)體腫瘤微環(huán)境的基本特征之一。研究表明，低氧可以正向調(diào)節(jié)BCRP的表達(dá)，隨后的研究證實(shí)這是由缺氧誘導(dǎo)因子1（hypoxia-inducible factor 1，HIF-1）[2]和HIF-2[4]與BCRP啟動子上的缺氧反應(yīng)元件（hypoxia response element，HRE）結(jié)合而介導(dǎo)的。缺氧條件下，脯氨酸羥化酶活性被抑制，HIF-1蛋白穩(wěn)定性增加并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)，與HIF-2結(jié)合成有活性的HIF，后者募集輔激活蛋白CBP/p300，并結(jié)合到BCRP啟動子上的HRE，從而啟動BCRP基因的表達(dá)。

2 腫瘤微環(huán)境中的可溶性因子對BCRP調(diào)控的影響

腫瘤微環(huán)境中的可溶性因子如轉(zhuǎn)錄因子NF-κB、轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-B，TGF-β）、表皮生長因子（epidermal growth factor,EGF）、HIF-1、胰島素樣生長因子Ⅱ[5]等可直接影響B(tài)CRP的轉(zhuǎn)錄調(diào)控，或是通過參與某些信號通路（如PTEN/PI3K/AKT等）而在BCRP的轉(zhuǎn)錄調(diào)控中發(fā)揮重要作用[6]。

NF-κB能通過與BCRP啟動子區(qū)NF-κB（p50）位點(diǎn)（-27/-18）結(jié)合而激活BCRP的表達(dá)。在野生型p53（wild-type p53，wt-p53）低表達(dá)的乳腺癌細(xì)胞系MCF-7細(xì)胞中，wt-p53通過抑制NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性進(jìn)而下調(diào)BCRP mRNA和蛋白表達(dá)水平，使細(xì)胞對MTX的敏感性明顯增加[7]。

TGF-β能與乳腺癌細(xì)胞膜上具有絲氨酸/蘇氨酸激酶活性的受體TβRⅠ和TβRⅡ結(jié)合而激活受體，激活的TβRⅡ磷酸化Smad2/3，后者與Smad4結(jié)合形成Smad2/3-Smad4復(fù)合體并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)，與BCRP啟動子及增強(qiáng)子區(qū)發(fā)生特異性結(jié)合而介導(dǎo)BCRP mRNA的表達(dá)[8]。

EGF可誘導(dǎo)MCF-7細(xì)胞中BCRP mRNA的表達(dá)，該效應(yīng)與EGF誘導(dǎo)細(xì)胞中MAP激酶ERK1/2和JNK/ SAPK磷酸化有關(guān)。然而，Imai等[9]報(bào)道EGF可通過激活ERK1/2及其下游分子RSK進(jìn)而抑制MCF-7細(xì)胞中BCRP的轉(zhuǎn)錄，抑制ERK激酶（MEK）可上調(diào)BCRPmRNA表達(dá)水平。這表明EGF能對BCRP進(jìn)行雙向調(diào)節(jié)。

在外源性人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，HER-2）過表達(dá)的MCF-7細(xì)胞中，BCRP表達(dá)水平明顯升高，而這一效應(yīng)能被PI3K抑制劑LY294002、IκB磷酸化抑制劑Bayl1-7082和顯性負(fù)突變IκBα所消除[10]，提示HER-2可能通過PI3K/ AKT/NF-κB信號通路激活BCRP的轉(zhuǎn)錄。而又有研究表明，HER-2與HIF-1之間存在顯著相關(guān)性，兩者之間可能存在內(nèi)在的調(diào)節(jié)機(jī)制，認(rèn)為HER-2有可能通過HIF-1的信號通路來影響B(tài)CRP的表達(dá)，這表明HER-2對BCRP的調(diào)節(jié)受多個(gè)信號通路的調(diào)控，而腫瘤微環(huán)境中的可溶性因子如HIF-1在這些信號通路中起著重要作用，間接地參與了BCRP的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。

雌二醇（E2）能誘導(dǎo)ER陽性MCF-7細(xì)胞中BCRP的表達(dá)。其對BCRP的轉(zhuǎn)錄調(diào)控主要是通過ERα與雌激素反應(yīng)元件（estrogen response relement，ERE）結(jié)合所介導(dǎo)的。而與E2單獨(dú)處理相比，聯(lián)合TNF-α可使MCF-7細(xì)胞中BCRP mRNA和蛋白表達(dá)水平明顯升高，且在TNF-α存在的情況下，E2以劑量依賴性方式激活BCRP的表達(dá)。但E2對BCRP表達(dá)作用存在爭議，有研究表明，在MCF-7細(xì)胞中，E2、雌酮、已烯雌酚以ER依賴性方式下調(diào)BCRP蛋白的表達(dá)，而不影響MCF-7細(xì)胞中BCRP的mRNA表達(dá)[11]。

另外，腫瘤微環(huán)境中的某些炎癥介質(zhì)如IL-1β和TNF-α也可上調(diào)BCRP mRNA和蛋白的表達(dá)水平。

綜上所述，腫瘤微環(huán)境及其內(nèi)的可溶性因子在BCRP的表達(dá)調(diào)控中起著重要作用，而其具體作用機(jī)制仍有待深入研究。不過有理由相信，隨著對腫瘤微環(huán)境及BCRP的不斷了解，其有望成為控制乳腺癌耐藥，提高化療療效的新靶點(diǎn)。

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[2]Krishnamurthy P,Ross D D,Nakanishi T,et al．The stem cell marker BCRP/ABCG2/ABCG2 enhances hypoxic cell survival through interactions with heme[J]．J Biol Chem,2004,279(23):24218-24225．

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[10]Zhang W J,Ding W,Chen Y,et al．Up-regulation of breast cancer resistance protein plays a role in HER2-mediated chemoresistance through PI3K/Akt and nuclear factor-κB signaling pathways in MCF7 breast cancer cells[J]．Acta Biochim Biophys Sin,2011,43(8):647-653．

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2013-06-13）

（本文編輯：胥昀）

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