基于乳腺癌耐藥蛋白介導(dǎo)的中藥-化學(xué)藥物相互作用研究＊

吳玲娜，詹 濤，夏春華

（南昌大學(xué)臨床藥理研究所 南昌 330006）

乳腺癌耐藥蛋白（Breast Cancer Resistance Protein,BCRP）是一種重要的外排轉(zhuǎn)運(yùn)體，主要通過(guò)將各種外來(lái)毒性物質(zhì)和內(nèi)源性底物泵出細(xì)胞起到保護(hù)機(jī)體的作用。中藥在我國(guó)使用歷史悠久，在現(xiàn)代臨床治療中也廣泛應(yīng)用，有著不可或缺的地位。臨床上許多藥物包括中藥組分為BCRP的底物或抑制劑，當(dāng)它們聯(lián)合使用時(shí)，將影響或改變聯(lián)用藥物的藥代動(dòng)力學(xué)，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重的藥物不良反應(yīng)。如聯(lián)合使用BCRP抑制劑GF120918能顯著提高托泊替康在癌癥患者中的口服生物利用度（從40%提高到97%）[1]，有學(xué)者采用PBPK模型發(fā)現(xiàn)瑞舒伐他汀和替米沙坦聯(lián)合應(yīng)用可顯著增加瑞舒伐他汀的體內(nèi)暴露量，而位于腸道的外排轉(zhuǎn)運(yùn)體BCRP是導(dǎo)致此相互作用的主要原因[2]。相對(duì)于研究頗多的由BCRP介導(dǎo)的西藥聯(lián)合應(yīng)用所發(fā)生的藥物-藥物相互作用，本文將對(duì)基于BCRP介導(dǎo)的中藥-化學(xué)藥物相互作用的研究進(jìn)展加以綜述并介紹BCRP的來(lái)源、結(jié)構(gòu)、底物、抑制劑，以期為臨床合理聯(lián)合用藥提供參考依據(jù)。

1 BCRP的簡(jiǎn)介

乳腺癌耐藥蛋白（BCRP）是ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族G亞家族蛋白的第二成員，因此使用HUGO命名法將基因符號(hào)ABCG2分配給BCRP。BCRP是一個(gè)半ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體，有著獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，包括只有一個(gè)核苷結(jié)合域（Nucleotide-binding domains，NBD）和一個(gè)膜跨域（Membrane-spanning domain，MSD），且 BCRP中的NBD先于MSD[3]（圖1）。結(jié)構(gòu)的不同意味著其在轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制上可能與P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）和多藥耐藥相關(guān)蛋白（Multifigure resistance-associated protein，MRP）有很大的不同。BCRP作為一種保護(hù)性外排泵主要分布于胎盤屏障、血腦屏障、血睪屏障、血視網(wǎng)膜屏障[4,5]，在參與體內(nèi)藥物處置過(guò)程的器官中均顯著表達(dá)。BCRP的組織分布存在種屬差異。例如，BCRP在人腎臟中表達(dá)較少，而小鼠Bcrp1在小鼠腎臟中表達(dá)豐富[6]。

BCRP具有廣泛的底物，包括生理化合物尿酸、磷酸化的核苷和核苷酸；化療藥物如米托蒽醌、喜樹堿衍生物、甲氨蝶呤及酪氨酸激酶抑制劑伊馬替尼、吉非替尼和尼羅替尼；其他藥物如哌唑嗪、格列本脲、西咪替丁、拉米夫定、磺胺嘧啶和瑞舒伐他汀等[7,8]?？偟膩?lái)說(shuō)，BCRP具有很廣泛的底物特異性，基本重疊但又不同于P-gp或MRP。至今發(fā)現(xiàn)數(shù)百種BCRP抑制劑，主要是通過(guò)抑制其ATP酶活性、與底物發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制或在特定的結(jié)合位點(diǎn)抑制特定底物的外排等發(fā)揮作用。包括經(jīng)典的FTC及FTC類似物Ko132、Ko134和Ko143[9]，人們?nèi)粘ｏ嬍持械狞S酮類白楊素鷹和嘴豆芽素A等[10]。酪氨酸激酶抑制劑如伊馬替尼、尼洛替尼不僅是BCRP的底物也是抑制劑[11]。此外，有人通過(guò)合成白藜蘆醇、查爾酮等多種已知BCRP抑制劑的衍生物開發(fā)出高效和高度特異性的BCRP抑制劑[12]。BCRP抑制劑的開發(fā)是當(dāng)今研究的一個(gè)熱點(diǎn)，對(duì)于逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥有著非常迫切的意義。

2 常見(jiàn)中藥及其成分對(duì)BCRP的影響及其介導(dǎo)的相互作用

2.1 銀杏主要成分對(duì)BCRP的影響

銀杏葉提取物中的主要活性成分包括：黃酮、萜內(nèi)酯及有機(jī)酸。其中含量最多的是黃酮類，包括山奈酚、槲皮素、染料木素等。臨床上常用于心腦血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病等的治療。大量研究顯示黃酮類化合物可影響B(tài)CRP的轉(zhuǎn)運(yùn)活性[13]。An等[14]發(fā)現(xiàn)山奈酚顯著抑制BCRP介導(dǎo)的槲皮素外排。槲皮素是BCRP的一種底物，而山奈酚既是P-gp的底物，也是BCRP的底物和抑制劑。山奈酚可能通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性或非競(jìng)爭(zhēng)性抑制BCRP介導(dǎo)的槲皮素外排。另有研究顯示，兩種黃酮類化合物聯(lián)用比單獨(dú)一種對(duì)藥物生物利用度影響更大。如鷹嘴豆芽素A與槲皮素和EGCG聯(lián)合使用時(shí)，其靜脈和口服曲線下面積均顯著增加[15]。提示黃酮類化合物的組合使用可通過(guò)BCRP等外排轉(zhuǎn)運(yùn)體相互作用影響其生物利用度。Kristin等[16]研究顯示，染料木素可以抑制由BCRP介導(dǎo)的格列苯脲的外排，而黃酮類也存在于許多食物中，因此妊娠糖尿病人應(yīng)當(dāng)注意該類物質(zhì)的攝入以免影響藥效。

2.2 姜黃主要成分對(duì)BCRP的影響

圖1 BCRP結(jié)構(gòu)示意圖

姜黃素是從姜黃根莖中提取的多酚類化合物，具有預(yù)防和治療多種疾病的價(jià)值，如抗氧化、抗炎、抗腫瘤等[17]。由于其具有多種治療作用，姜黃素也是研究最廣泛的化合物，但姜黃素生物利用度低、組織分布受限、半衰期短等問(wèn)題限制了其臨床應(yīng)用。

許多研究顯示，相對(duì)于主要外排轉(zhuǎn)運(yùn)體P-gp和MRP1，姜黃素與BCRP的相互作用更為緊密。Karibe等[18]采用磺胺嘧啶和瑞舒伐他汀作為底物，驗(yàn)證了姜黃素對(duì)食蟹猴胃腸道BCRP功能的抑制作用。結(jié)果顯示，姜黃素預(yù)處理后顯著提高磺胺嘧啶和瑞舒伐他汀的口服AUC、Cmax和生物利用度。而Liu等[19]研究顯示姜黃素與短桿菌肽或?yàn)醣拒章?lián)合使用可顯著降低過(guò)表達(dá)BCRP細(xì)胞內(nèi)的ATP水平，導(dǎo)致ATP水平低于生存所需閾值，并選擇性地殺死這些產(chǎn)生多藥耐藥的細(xì)胞。同時(shí)，姜黃素作用于多種信號(hào)通路如NF-κB STAT3,Nrf2,ROS和COX-2等，但其可能是通過(guò)作用于AHR信號(hào)通路對(duì)BCRP進(jìn)行調(diào)控[20]。綜上所述，姜黃素是一種很有應(yīng)用前景的體內(nèi)選擇性抑制BCRP的候選藥物，在逆轉(zhuǎn)BCRP介導(dǎo)的腫瘤多藥耐藥上也有良好療效。但是目前研究的著重點(diǎn)在于如何提高姜黃素的生物利用度以取得更好的臨床治療效果。研究人員也采用了多種方法，如優(yōu)化姜黃素結(jié)構(gòu)，開發(fā)出高效衍生物，改變劑型制備為納米制劑，以及與其他藥物聯(lián)合使用阻斷其代謝等。Shukla等[21]就發(fā)現(xiàn)當(dāng)與麥角醇合用時(shí)，姜黃素的生物利用度可大幅度提高，其主要原因則是代謝酶和BCRP的抑制作用。

2.3 甘草主要成分對(duì)BCRP的影響

甘草主要有效成分包括甘草酸、甘草次酸及黃酮類等。其最大的特點(diǎn)是調(diào)和藥性，有“無(wú)草不成方”之說(shuō)。臨床常應(yīng)用于白癜風(fēng)、麻疹、玫瑰糠疹及新生兒肝炎等[22]。

甘草常與大黃，芒硝組成方劑調(diào)胃承氣湯?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究證明調(diào)胃承氣湯具有解毒、解熱、調(diào)節(jié)胃腸道的作用。由于大黃的毒性，在使用時(shí)應(yīng)注意其劑量及用藥時(shí)長(zhǎng)。Peng等[23]人利用caco-2細(xì)胞模型證明BCRP參與大黃酸轉(zhuǎn)運(yùn)，而加工過(guò)的甘草與大黃同時(shí)使用可以抑制調(diào)胃承氣湯中大黃的毒性。這可能是甘草中的一些成分通過(guò)影響B(tài)CRP的外排活性而抑制大黃酸的轉(zhuǎn)運(yùn)從而達(dá)到“減毒”的作用?，F(xiàn)有研究證實(shí)甘草酸及甘草次酸可以抑制BCRP。早在2001年，Matsuo等[24]人發(fā)現(xiàn)甘草酸與拉米夫定在乙肝治療中會(huì)產(chǎn)生協(xié)同作用。實(shí)際臨床病例證明，采用甘草酸和恩替卡韋聯(lián)合使用比單獨(dú)使用恩替卡韋顯著減少乙肝病毒DNA復(fù)制和降低肝損傷率。Chen等[25]人采用小鼠/大鼠及HepG2細(xì)胞模型證明，甘草酸的主要活性代謝物甘草次酸通過(guò)抑制BCRP和MRP4增加肝臟細(xì)胞和亞細(xì)胞水平恩替卡韋的積累，但不影響恩替卡韋的血漿藥代動(dòng)力學(xué)，從而增強(qiáng)恩替卡韋的抗病毒活性。

2.4 人參主要成分對(duì)BCRP的影響

人參是一種珍貴的中藥材，在我國(guó)已有幾千年的臨床使用歷史。因此它也被稱為草藥之王。至今為止，對(duì)人參的植物學(xué)、化學(xué)、藥理學(xué)和臨床應(yīng)用都有大量的研究。皂苷是人參中的主要成分，根據(jù)人參皂苷的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征將其分為三大類，即二醇型（Protopanoxadiol，PPD）（如 Rb1、Rb2、Rc、Rd、Rg3、Rh2）、三醇型（Protopanaxatriol，PPT）（如 Re、Rf、Rg1、Rg2、Rh1）和齊墩果酸衍生物[26]。Jin 等[27]采用米托蒽醌（Mitoxantrone，MX）作為底物，驗(yàn)證二醇人參皂苷（Rg3,Rh2,PPD）和三醇人參皂苷（Rg1,Rh1,PPT）對(duì)過(guò)表達(dá)BCRP的MCF-7細(xì)胞中MX濃度的影響。結(jié)果顯示，Rh2、PPD、PPT顯著增強(qiáng)了MX對(duì)過(guò)表達(dá)BCRP的人乳腺癌MCF-7細(xì)胞的細(xì)胞毒性，說(shuō)明BCRP的外排活性受這三種皂苷的抑制，其抑制作用大小為PPD＞Rh2＞PPT。同時(shí)，Rg3為BCRP輕度抑制劑，而Rg1和Rh1無(wú)抑制作用。人參皂苷可能是通過(guò)抑制BCRP的ATP酶活性發(fā)揮作用。此外，Jiang 等[28]研究發(fā)現(xiàn)Rg1、Re和三七皂苷R1為BCRP的底物。提示在臨床應(yīng)用人參和其他藥物聯(lián)用時(shí)，應(yīng)注意人參皂苷對(duì)BCRP的抑制作用及其可能引起的藥物相互作用。

2.5 黃芪主要成分對(duì)BCRP的影響

黃芪是一種具有多種藥理活性的傳統(tǒng)中藥，在我國(guó)至少兩千多年的藥用歷史，素稱“十方八芪”，常與其他藥物配伍使用。黃芪的主要有效成分是皂苷、黃酮及多糖。臨床上可用于小兒反復(fù)呼吸道感染、肝炎、病毒性心肌炎、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化等病癥的治療[29]。

Zhang等[30]首先采用HepG2細(xì)胞系統(tǒng)探討黃芪及其三種主要有效活性成分黃芪甲苷（Astragaloside IV，AS-IV)、花 萼 素（Calycosin，CS）和 刺 芒 柄 花 素（Formononetin，F(xiàn)MNT）對(duì)人主要藥物代謝酶及外排轉(zhuǎn)運(yùn)體的調(diào)控。結(jié)果顯示，黃芪對(duì)多種代謝酶具有調(diào)控作用，且顯著升高BCRP的表達(dá)水平，而單一活性成分AS-IV對(duì)BCRP有抑制作用。在此基礎(chǔ)上，Lou等[31]人研究了這四種藥物對(duì)BCRP的調(diào)控機(jī)制。他們發(fā)現(xiàn)黃芪及其主要生物活性單體可以通過(guò)激活Nrf2介導(dǎo)的信號(hào)通路誘導(dǎo)P-gp和BCRP的表達(dá)，顯著提高P-gp和BCRP的外排活性，并增加細(xì)胞內(nèi)ATP水平。

2.6 黃岑主要成分對(duì)BCRP的影響

黃岑主要成分是黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素等。黃岑的藥理作用包括抗癌、保肝、抗菌抗病毒、抗氧化和抗驚厥等[32]。

Yu等[33]證明，黃岑可以通過(guò)調(diào)節(jié)BCRP和MRP2增加甲氨蝶呤（Methotrexate，MTX）在體暴露量和平均滯留時(shí)間。大鼠口服給藥甲氨蝶呤（5.0 mg·kg-1）或黃岑（1.0或2.0 g·kg-1），結(jié)果顯示，黃芩1.0或2.0 g·kg-1給藥組均可顯著提高甲氨蝶呤的Cmax、AUC和MRT。采用Caco-2細(xì)胞及轉(zhuǎn)染細(xì)胞模型MDCKⅡ-BCRP表明黃岑激活了BCRP介導(dǎo)的甲氨蝶呤外排，而黃岑的血清代謝物-黃芩素和漢黃芩素的葡糖苷酸/硫酸鹽則抑制了BCRP和MRP2介導(dǎo)的外排轉(zhuǎn)運(yùn)。提示在臨床上應(yīng)用甲氨蝶呤這種治療窗窄毒性大的藥物時(shí)，應(yīng)注意與黃岑之間的藥物-藥物相互作用，確保安全合理用藥。

2.7 土木香主要成分對(duì)BCRP的影響

土木香是菊科植物土木香Inula helenium L的干燥根，異土木香內(nèi)酯和土木香內(nèi)酯是土木香的主要活性物質(zhì)，可改善腸易激綜合征且具有抗胰蛋白酶體活性、抗微生物活性、抗炎癥活性等[34]。異土木香內(nèi)酯和土木香內(nèi)酯的口服生物利用度低是限制其應(yīng)用的主要原因之一[35]。有研究表明，外排轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白BCRP和MRPs對(duì)于腸內(nèi)異土木香內(nèi)酯和土木香內(nèi)酯的轉(zhuǎn)運(yùn)至關(guān)重要。Xu等[36]發(fā)現(xiàn)合用兩種內(nèi)酯可以顯著地促進(jìn)這兩種物質(zhì)在Caco-2細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)一步研究顯示，異土木香內(nèi)酯和土木香內(nèi)酯都是BCRP和MRPs的底物，這可能是兩種內(nèi)酯合用更容易被吸收的原因。

2.8 虎杖主要成分對(duì)BCRP的影響

虎杖主要有效成分為白藜蘆醇（Resveratrol，RES，白藜蘆醇），具有廣泛的藥理活性，包括保護(hù)心血管系統(tǒng)、保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)、增強(qiáng)性腺功能、抗衰老和預(yù)防癌癥等[37]。Ebert等研究報(bào)道，RES強(qiáng)烈誘導(dǎo)Caco-2和MCF-7細(xì)胞中BCRP mRNA的表達(dá)。同時(shí)，通過(guò)ATP酶活性檢測(cè)、囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)、腸灌注、Bcrp1-/-敲除小鼠等[38-40]研究手段，均顯示RES是BCRP的底物，且BCRP對(duì)RES體內(nèi)生物利用度、組織分布和代謝中均起到重要作用。此外，Azza等[41]發(fā)現(xiàn)RES可以上調(diào)腎臟BCRP的表達(dá)降低MTX的腎毒性作用，提示應(yīng)注意RES和甲氨蝶呤存在的潛在藥物相互作用。

2.9 其他中藥成分對(duì)BCRP的影響

橘皮中有效成分橘皮素、川陳皮素和達(dá)沙替尼聯(lián)合使用可通過(guò)抑制BCRP的外排活性顯著增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)達(dá)沙替尼的濃度[42]。研究發(fā)現(xiàn)，丹參和熊果酸[43]可顯著提高瑞舒伐他汀在大鼠中的全身暴露量，其中CYP酶和P-gp對(duì)瑞舒伐他汀的藥動(dòng)學(xué)無(wú)顯著影響，主要是OATP、BCRP和NTCP參與了瑞舒伐他汀藥動(dòng)學(xué)的變化。Yin等[44]證明丹參酮IIA可顯著上調(diào)BCRP(7.76倍)的表達(dá)，而這可能是其生物利用度低的原因。Jia等[45]研究則顯示丹參對(duì)人BCRP無(wú)抑制作用。烏頭生物堿是烏頭中的主要成分之一，具有鎮(zhèn)痛和抗炎作用，但也能引起嚴(yán)重的心律失常和神經(jīng)毒性[46]。Wu等[47,48]研究顯示BCRP介導(dǎo)烏頭主要成分烏頭堿、中烏頭堿、次烏頭堿的外排，其機(jī)制為烏頭生物堿激活Nrf2介導(dǎo)的信號(hào)通路，顯著提高BCRP的表達(dá)。此外，Tan等[49]人采用HEK293/WT和HEK293/ABCG2細(xì)胞模型等證明，小檗堿、南蛇藤素、鞣花酸、檸檬苦素、齊墩果酸、沒(méi)食子酸丙酯和芥子酸均顯示出對(duì)BCRP介導(dǎo)的外排轉(zhuǎn)運(yùn)有顯著抑制作用，可能對(duì)BCRP的底物藥物藥代動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生影響，應(yīng)警惕由此導(dǎo)致的不良反應(yīng)的發(fā)生。

3 結(jié)論與展望

大量研究已顯示，許多為BCRP底物或抑制劑的中藥組分對(duì)其外排活性有顯著影響，在臨床用藥過(guò)程中應(yīng)密切關(guān)注BCRP介導(dǎo)的藥物-藥物相互作用，以減少或規(guī)避藥物-藥物相互作用帶來(lái)的不良影響。此外，由于BCRP的過(guò)表達(dá)也是導(dǎo)致腫瘤多藥耐藥的重要原因之一，如何逆轉(zhuǎn)BCRP介導(dǎo)的腫瘤多藥耐藥，也成為當(dāng)前抗腫瘤治療的迫切需求。從大量中藥資源寶庫(kù)中尋找與開發(fā)低毒、高效的BCRP抑制劑，將有可能為逆轉(zhuǎn)BCRP介導(dǎo)的腫瘤多藥耐藥帶來(lái)新的生機(jī)與希望。