鄧?guó)P蓮,黎 梨,黃贊松

鄧?guó)P蓮,黎梨,黃贊松,右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,廣西肝膽疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心 廣西壯族自治區(qū)百色市 533000

黃贊松,右江民族醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院 廣西壯族自治區(qū)百色市 533000

核心提要： 三磷酸腺苷結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白G超家族成員2(ATP-binding cassette superfamily G member 2,ABCG2)在一些腫瘤組織中高度表達(dá),外排化療藥物,降低細(xì)胞內(nèi)藥物濃度,它已成為腫瘤多藥耐藥性的主要因素.了解ABCG2生理及表達(dá)影響因素,研究其調(diào)控機(jī)制及逆轉(zhuǎn)多藥耐藥,為消化道腫瘤的臨床基礎(chǔ)研究提供參考.

0 引言

腫瘤多藥耐藥(multidrug resistance,MDR)是指腫瘤細(xì)胞接觸某一種藥物發(fā)生耐藥的同時(shí)也對(duì)不同作用原理的其他化療藥物產(chǎn)生交叉耐藥性[1],它已成為大多數(shù)病患化療失敗的主要原因之一.在癌癥中形成多藥耐藥的機(jī)制尚不完全清楚,目前認(rèn)為其包括：MDR1基因及其編碼的P糖蛋白(P-gp)、三磷酸腺苷結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白G超家族成員2(ATP-binding cassette superfamily G member 2,ABCG2),和其他三磷酸腺苷結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(ATP-binding cassette,ABC)轉(zhuǎn)運(yùn)體高表達(dá),致藥物外排增加[2];改變靶蛋白(如拓?fù)洚悩?gòu)酶和微管蛋白)的表達(dá)或功能[3];誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生解毒途徑(如谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶催化谷胱甘肽與藥物的結(jié)合)[4];增強(qiáng)端粒酶活性與 DNA修復(fù)功能[5];改變凋亡信號(hào)通路(如p53突變和bcl-2家族表達(dá)異常等)等[6,7].當(dāng)今,ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白導(dǎo)致腫瘤MDR機(jī)制是抗癌研究的熱點(diǎn).ABCG2是ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族的成員,其過(guò)表達(dá)是促進(jìn)細(xì)胞中各種化合物外排的重要機(jī)制之一[8].后來(lái),越來(lái)越多的研究表明,ABCG2可以通過(guò)從細(xì)胞中排出底物來(lái)介導(dǎo)MDR[9,10].已有研究表明ABCG2與消化道腫瘤[11]、乳腺癌[12]、卵巢癌[13]、白血病[14]、腦腫瘤[15]等腫瘤病患的抗藥性及預(yù)后有關(guān).本文對(duì)ABCG2生理及表達(dá)影響因素,研究其調(diào)控機(jī)制及逆轉(zhuǎn)多藥耐藥等進(jìn)行綜述.

1 ABCG2簡(jiǎn)介

1.1 ABCG2的歷史 Chen等[16]于在1990年使用阿霉素和P-gp抑制劑維拉帕米篩選乳腺癌MCF-7細(xì)胞系.發(fā)現(xiàn)一種新的分子量為Mr75000的蛋白質(zhì),當(dāng)時(shí)此類(lèi)細(xì)胞并無(wú)P-gp和MRP表達(dá),這說(shuō)明有另一種新的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白存在.直到1998年,Doyle等[17]使用mRNA指紋技術(shù)在乳腺癌細(xì)胞株MCF-7/Adrvp中檢測(cè)到2.4 kb的基因mMRA.它編碼655個(gè)氨基酸,轉(zhuǎn)錄后的蛋白質(zhì)可以介導(dǎo)MDR,因其首次在乳腺癌細(xì)胞株被發(fā)現(xiàn),故命名為乳腺癌耐藥蛋白(breast cancer resistance protein,BCRP).此后,人們分別從人胎盤(pán)和耐米托蒽醌(Mitoxantrone)的人結(jié)腸癌細(xì)胞SI-M1-80克隆BCRP基因.因而B(niǎo)CRP又分別被稱為 ABCP(P1 acenta specific ATP-binding cassettetransporter)和MXR(Mitoxantrone resistance transporter)[18].后來(lái)把BCRP、MXR、ABCP多個(gè)別稱的ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白統(tǒng)稱為ABCG2.

1.2 ABCG2的基因定位及結(jié)構(gòu) 人ABCG2基因是4q22-23,長(zhǎng)約66 kb,含有總共16個(gè)外顯子和15個(gè)內(nèi)含子[19].其mRNA為2.4 kb,編碼655個(gè)氨基酸.ABCG2為ABC結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)子(ABC transporters)超家族中的一員.ABCG2只有C端的6個(gè)跨膜區(qū)和N端的一個(gè)ATP結(jié)合區(qū),為半分子轉(zhuǎn)運(yùn)泵,若要發(fā)揮作用,則需以二聚體或多聚體存在.此家族中的半轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白常位居胞內(nèi),全轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白位居胞膜,但ABCG2雖屬半轉(zhuǎn)運(yùn)子卻位居胞膜[20],這種特性可能與其生理功能密切相關(guān).

1.3 ABCG2的生理功能 ABCG2蛋白在正常人腸道、膽道、胚盤(pán)、血腦屏障、干細(xì)胞等組織中具有功能,并可參與藥物代謝等過(guò)程.它可將藥物泵出細(xì)胞外,加強(qiáng)毒性物質(zhì)排出和防止細(xì)胞吸收抗腫瘤藥物,保護(hù)其免受毒性物質(zhì)損害,起到維護(hù)健康細(xì)胞的功能.人類(lèi)ABCG2的生理作用決定了ABCG2的這種具體分布特征[21].

1.4 ABCG2抑制劑 ABCG2既可以調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的增殖能力,又可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲.而有些抗癌藥是ABCG2的底物,由于ABCG2的外排作用而導(dǎo)致其生物利用度下降,影響治療效果.因此,抑制ABCG2的活性可提高藥物生物利用度、逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥、提高療效和改善腫瘤病患的預(yù)后.目前,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種ABCG2的抑制劑.煙曲霉素C(fumitremorgin C,FTC)是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的ABCG2特異性抑制劑,但由于其具有較強(qiáng)的神經(jīng)毒作用而被禁用于臨床.人們后來(lái)發(fā)現(xiàn)多種FTC類(lèi)似合成物,如Ko132、Ko134、Ko143是效果較好的ABCG2抑制劑,其中Ko143對(duì)ABCG2的抑制作用比FTC強(qiáng)10倍以上[22].而有學(xué)者Liu等[23]研究發(fā)現(xiàn)Ko143由于其酯基團(tuán)而導(dǎo)致代謝穩(wěn)定性差,該研究為開(kāi)發(fā)更好代謝特性的KO143類(lèi)似物具有指導(dǎo)意義.Wu等[24]研究發(fā)現(xiàn)tyrphostin RG14620是一種有效的選擇性ABCG2調(diào)節(jié)劑,可用于克服耐藥腫瘤患者的化療耐藥性.其他特異性抑制劑還包括新生霉素、他莫昔芬的衍生物TAG-11、TAG-139以及哌可啉的衍生物比立考達(dá)等[25].而非特異性抑制劑主要包括依克立達(dá)(GF120918)及類(lèi)似物Tariquidar、姜黃素以及酪氨酸激酶抑制劑如埃羅替尼、伊馬替尼、蘇尼替尼等.這些抑制劑的作用機(jī)制主要分為以下4種：(1)通過(guò)抑制ATP酶活性而抑制ABCG2轉(zhuǎn)運(yùn)活性,如FTC和KO143[26];(2)抑制劑即為ABCG2的底物,其直接競(jìng)爭(zhēng)性地抑制ABCG2的轉(zhuǎn)運(yùn),如伊馬替尼、阿帕替尼等[27];(3)有些抑制劑與ABCG2結(jié)合而改變ABCG2構(gòu)象,從而影響ABCG2的轉(zhuǎn)運(yùn),如沙奎那韋、利托那韋等[28];(4)通過(guò)caspase非依賴性途徑,誘導(dǎo)凋亡細(xì)胞死亡,如NP-1250[29].但由于ABCG2有多個(gè)底物結(jié)合位點(diǎn),可識(shí)別不同類(lèi)型的底物,而尋找到一個(gè)能抑制多個(gè)位點(diǎn)、選擇性強(qiáng)、副作用小的抑制劑非常困難,也是我們今后研究需要考量的問(wèn)題.

1.5 ABCG2在腫瘤中的表達(dá)和作用 ABCG2在一些腫瘤組織中高度表達(dá),外排化療藥物,降低細(xì)胞內(nèi)藥物濃度,它已成為腫瘤多藥耐藥性的主要因素.ABCG2高表達(dá)可提高腫瘤細(xì)胞遷移和侵襲能力[30],促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移,產(chǎn)生耐藥,導(dǎo)致病情惡化;ABCG2的低表達(dá)可抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[31],并提高化療效果.因此,了解影響ABCG2表達(dá)的因素,同時(shí)檢測(cè)ABCG2表達(dá)水平,可以針對(duì)性制定個(gè)體化治療.

2 影響ABCG2表達(dá)的因素

ABCG2在正常和癌細(xì)胞中的表達(dá)受到不同程度的調(diào)節(jié),包括基因擴(kuò)增、表觀遺傳修飾、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控.近年來(lái)的研究表明,多種轉(zhuǎn)錄因子如缺氧誘導(dǎo)因子(hypoxia-inducible factor,HIF)、孕激素受體(progesterone receptor,PR)、雌激素受體(estrogen receptor,ER)等可以與ABCG2啟動(dòng)子或增強(qiáng)子區(qū)的特定反應(yīng)元件結(jié)合,參與ABCG2的轉(zhuǎn)錄調(diào)控[32].

2.1 缺氧 缺氧是一種常見(jiàn)的生理和病理現(xiàn)象,也是腫瘤微環(huán)境的重要特征之一[33].低氧誘導(dǎo)因子家族(hypoxia inducible factors,HIFs)是低氧效應(yīng)的關(guān)鍵分子,包括HIF-1、HIF-2和HIF-3.HIFs-Iα(HIF-1α)是目前發(fā)現(xiàn)介導(dǎo)細(xì)胞缺氧的最關(guān)鍵的核轉(zhuǎn)錄因子.它可促進(jìn)血管形成,保持細(xì)胞氧及代謝均衡,以促腫瘤成長(zhǎng),并導(dǎo)致化療抗藥性.Martin等[34]研究發(fā)現(xiàn)腫瘤干細(xì)胞ABCG2表達(dá)上調(diào),后者還是HIF-2α的直接靶點(diǎn),過(guò)表達(dá)HIF-2α-ABCG2信號(hào)通路誘導(dǎo)癌癥干細(xì)胞的耐藥性.體外實(shí)驗(yàn)表明ABCG2的功能因?yàn)镠epG2細(xì)胞的低氧因素而加強(qiáng),并且發(fā)現(xiàn)在低氧區(qū)域中ABCG2蛋白的表達(dá)增加;這表示缺氧是上調(diào)ABCG2表達(dá)的一個(gè)要素.據(jù)推測(cè),ABCG2在缺氧環(huán)境中的過(guò)表達(dá)可能會(huì)增加細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞中藥物的耐藥性[22].朱蕓等[35]研究發(fā)現(xiàn)低氧誘導(dǎo)后 HIF-2α、ABCG2蛋白及ABCG2 mRNA較常氧組表達(dá)明顯上調(diào),且HIF-2α與ABCG2蛋白表達(dá)呈高度正相關(guān).同時(shí),卿小松等[36]也發(fā)現(xiàn)ABCG2和HIF-1α表達(dá)隨缺氧時(shí)間的增加而逐漸增加.且ABCG2與HIF-1α的表達(dá)呈正相關(guān).這表明ABCG2表達(dá)是HIF-1α影響缺氧時(shí)癌細(xì)胞存活及耐藥性的機(jī)制之一.滕鳳猛等[37]研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞內(nèi)活性氧含量隨著耐藥濃度的增加而逐漸減少,細(xì)胞凋亡率明顯下降,檢測(cè)HIF-1α、MDR1、MRP1、BCRP mRNA表達(dá)上調(diào).目前,各種跡象表明腫瘤微環(huán)境缺氧是誘導(dǎo)癌細(xì)胞對(duì)抗癌藥物耐藥的重要因素之一.缺氧可通過(guò)HIF-1α調(diào)節(jié)癌細(xì)胞中ABCG2的表達(dá),也可以通過(guò)抑制凋亡而出現(xiàn)獲得性耐藥.

2.2 激素 有研究表明,ABCG2的表達(dá)受激素水平的調(diào)節(jié).張玉華等[38]發(fā)現(xiàn)黃體酮可通過(guò)黃體酮受體介導(dǎo),并BCRP啟動(dòng)子上游的孕酮反應(yīng)元件(PR)結(jié)合.從而激活BCRP基因的啟動(dòng)子而增加BCRP mRNA的轉(zhuǎn)錄,正性調(diào)節(jié) BCRP蛋白的表達(dá)和功能.張澍等[39]發(fā)現(xiàn)當(dāng)雌激素受體及G蛋白偶聯(lián)雌激素受體同時(shí)被激活時(shí),雌二醇上調(diào)ABCG2表達(dá),抵抗療效.但G蛋白偶聯(lián)雌激素受體的特異性激活降低 ABCG2表達(dá),并增加療效.但目前對(duì)孕激素及雌激素調(diào)控BCRP的具體調(diào)控機(jī)制及作用效應(yīng)尚不明確,深入研究ABCG2調(diào)控機(jī)制將對(duì)臨床治療提供更有用的資源.

3 DNA甲基化與腫瘤的關(guān)聯(lián)

DNA甲基化是一種表觀遺傳修飾,可導(dǎo)致染色質(zhì)構(gòu)造、DNA三維結(jié)構(gòu)、DNA穩(wěn)定性和DNA與蛋白質(zhì)相互作用的變化,從而控制基因表達(dá)[40].在正常健康細(xì)胞中,CpG島處于非甲基化或低甲基化狀態(tài),并且在某些疾病影響或藥物干預(yù)下可發(fā)生高甲基化.從而抑制目的基因的表達(dá)[41].研究發(fā)現(xiàn),啟動(dòng)子區(qū)CpG島的高甲基化或去甲基化可抵抗或增強(qiáng)多種藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)[42].研究表明,在多藥耐藥細(xì)胞系中,當(dāng)ABCG2啟動(dòng)子低甲基化時(shí),ABCG2高度表達(dá).而其過(guò)甲基化時(shí)ABCG2蛋白表達(dá)下降.To等[43]研究表明CpG島中抑制因子復(fù)合物的DNA甲基化依賴性形成有助于ABCG2的失活.Turner等[44]研究發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)子的去甲基化增加了ABCG2表達(dá),說(shuō)明啟動(dòng)子甲基化可調(diào)節(jié)ABCG2在人骨髓瘤細(xì)胞中表達(dá)并具有功能,并可能有助于形成耐藥性.袁建輝等[45]發(fā)現(xiàn)ABCG2啟動(dòng)子區(qū)從-359到-353位點(diǎn)發(fā)生高甲基化,這增加了該基因在乳腺癌中的表達(dá).因此,這些研究表明ABCG2啟動(dòng)子區(qū)的甲基化與其表達(dá)負(fù)相關(guān).因此,我們可以通過(guò)改變ABCG2基因的甲基化水平來(lái)調(diào)節(jié)其表達(dá)來(lái)逆轉(zhuǎn)多藥耐藥性.

4 ABCG2在消化道腫瘤中的作用研究

作為ABC家族中的跨膜蛋白,ABCG2在腫瘤抗性過(guò)程中受到越來(lái)越多的關(guān)注.目前,關(guān)于ABCG2在乳腺癌、腦腫瘤、肺癌和白血病等腫瘤中的研究很多.新近研究顯示,ABCG2過(guò)表達(dá)于實(shí)體瘤干細(xì)胞內(nèi),不僅能阻止腫瘤干細(xì)胞分化,還可有效減輕抗癌藥對(duì)腫瘤干細(xì)胞的殺傷.當(dāng)前研究指出ABCG2過(guò)表達(dá)與食道癌、肝癌、胃癌、腸癌等病患抗藥性有關(guān),也有報(bào)道ABCG2表達(dá)與病患預(yù)后有關(guān).從這個(gè)角度來(lái)看,ABCG2在消化系統(tǒng)腫瘤的抗藥性和預(yù)后中起重要作用.

4.1 ABCG2在肝癌中的作用 在我國(guó),肝癌是第二常見(jiàn)的癌癥,每年有超過(guò)38萬(wàn)人因此喪生,這一人數(shù)占全世界的51%;肝細(xì)胞癌在我國(guó)男性病患中是第二大致死性腫瘤,在女性病患中則是第三大致死性腫瘤[46].化療是常用的肝癌治療手段,但由于存在多藥耐藥的原因,導(dǎo)致化療效果堪憂.因此研究新的治療策略已成為當(dāng)務(wù)之急.通過(guò)調(diào)控耐藥基因表達(dá)來(lái)提高化療藥敏感性,部分逆轉(zhuǎn)多藥耐藥可能是治療肝癌的重要途徑之一.王煒等[47]發(fā)現(xiàn)苦參素可以下調(diào)耐藥相關(guān)基因ABCB1及其蛋白表達(dá)產(chǎn)物P-gp的表達(dá).它可以逆轉(zhuǎn)人肝癌耐藥細(xì)胞株HepG2/ADM的多藥耐藥性.而馮巍巍等[48]在體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)苦參素能下調(diào)MRP1 mRNA及蛋白表達(dá),增強(qiáng)多柔比星對(duì)人肝癌耐藥裸鼠移植瘤的抗瘤作用,逆轉(zhuǎn)多藥耐藥性.而ABCG2作為ABC家族的成員,在肝癌細(xì)胞中表達(dá)升高,并與疾病進(jìn)展密切相關(guān).它是肝癌重要的耐藥指標(biāo),可能成為未來(lái)肝癌治療的靶點(diǎn)[49].較多研究表明下調(diào)ABCG2表達(dá),可增強(qiáng)藥物敏感性,提高治療效果.Zhang等[50]研究發(fā)現(xiàn)下調(diào)ABCG2表達(dá)可以使抗癌藥物積累在肝癌細(xì)胞中的作用,減少藥物外排,增加細(xì)胞內(nèi)藥物濃度,提高療效.Hou[51]通過(guò)靶向調(diào)控DPAGT1/Akt/ABCG2途徑來(lái)逆轉(zhuǎn)耐藥性并提高肝細(xì)胞癌聯(lián)合治療的效果.強(qiáng)光輝等[52]發(fā)現(xiàn)ABCG2可在多種人肝癌細(xì)胞系中表達(dá),而ABCG2過(guò)表達(dá)與耐藥性呈正相關(guān).Huang等[53]發(fā)現(xiàn)ABCG2導(dǎo)致索拉非尼外排增加,導(dǎo)致治療效果不佳;用ABCG2抑制劑治療后可增強(qiáng)索拉非尼在肝癌細(xì)胞中的作用并改善化療.同時(shí),季偉等[54]研究也發(fā)現(xiàn),siRNA可下調(diào)ABCG2表達(dá),使肝癌細(xì)胞侵襲力下降,增強(qiáng)阿霉素的藥物敏感.Sun等[55]研究表明,MDR1和BCRP可能是肝細(xì)胞癌中最重要的抗藥性因子;而且,他們mRNA和蛋白表達(dá)之間呈正性關(guān)系,表明可預(yù)測(cè)肝癌耐藥,可能是多藥物耐藥的抑制靶點(diǎn).Guo等[56]研究發(fā)現(xiàn)肝臟再生增強(qiáng)劑(ALR)通過(guò)抑制AKT/Snail信號(hào)傳導(dǎo)途徑,下調(diào)ABCB1和ABCG2表達(dá),可有效抑制多柔比星被泵出細(xì)胞、提高細(xì)胞內(nèi)藥物濃度而抗腫瘤作用.看來(lái)ALR有可能是一種潛在的抗HCC化療藥物.此外,更多研究表明ABCG2在肝癌中的表達(dá)與病理分級(jí)、臨床分期和轉(zhuǎn)移相關(guān).抑制其表達(dá)可減少肝癌細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[57,58].黃芳等[59]研究發(fā)現(xiàn)ABCG2在原發(fā)性肝癌中高表達(dá),并且與組織分化及轉(zhuǎn)移有關(guān),提示ABCG2高表達(dá)可能在肝癌的病情進(jìn)展中起作用.它也可能是肝癌病患預(yù)后不良的危險(xiǎn)要素.Chen等[60]研究發(fā)現(xiàn)ABCG2表達(dá)與年齡、預(yù)后密切相關(guān),發(fā)現(xiàn)ABCG2在老人HCC中的表達(dá)增加,同時(shí)發(fā)現(xiàn)ABCG2高表達(dá)患者的總體存活率在老年患者中下降.ABCG2基因作為一種重要的耐藥蛋白,隨著人們對(duì)它的研究不斷深入,其功能日益顯著,但其在肝癌細(xì)胞表達(dá)的精細(xì)調(diào)控、耐藥的機(jī)制及藥物逆轉(zhuǎn)等問(wèn)題尚未明確,有待進(jìn)一步探究及闡明.

4.2 ABCG2在食管癌中的作用 目前,隨著化療藥物及方案的改進(jìn),食管癌化療取得了較大進(jìn)展,但耐藥性仍是影響腫瘤化療的主要問(wèn)題之一.其對(duì)化療效果和患者預(yù)后有較大影響.陳曉依等[61]發(fā)現(xiàn)ABCG2在食道癌組織中的表達(dá)率高于癌旁組織.進(jìn)一步探究發(fā)現(xiàn)ABCG2過(guò)表達(dá)于腫瘤侵犯越深、TNM分期越高、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者.劉慧娟等[62]以免疫組化方法研究顯示,與癌旁組織比較,ABCG2在食道癌中高表達(dá),且其與TNM分期密切相關(guān).王勇文等[63]也發(fā)現(xiàn)ABCG2在食道癌組織中的表達(dá)明顯高于癌旁組織,參與癌細(xì)胞的增殖、分化、侵襲和轉(zhuǎn)移.為此,有研究表明可通過(guò)改變ABCG2表達(dá)來(lái)調(diào)控食管癌多藥耐藥性.Liu等[64]研究發(fā)現(xiàn)Epigallocatechin-3-gallate可下調(diào)ABCG2表達(dá),抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)和誘導(dǎo)食管癌細(xì)胞凋亡,同時(shí)增加癌細(xì)胞中的抗癌藥物濃度來(lái)逆轉(zhuǎn)多藥耐藥性.劉亮等[65]檢測(cè)發(fā)現(xiàn)在食管癌細(xì)胞中ABCG2基因呈高表達(dá),參與了食管癌耐藥形成,調(diào)控細(xì)胞耐藥性.可以看出,ABCG2的表達(dá)水平與食管癌的進(jìn)展有關(guān),這可能是逆轉(zhuǎn)食管癌多藥耐藥的新方向.

4.3 ABCG2在胃癌中的作用 胃癌是最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,其發(fā)病率居全國(guó)第二位,居世界第五位.據(jù)報(bào)道,2012年全世界新發(fā)胃癌病患952000例,其中五分之二分布在我們國(guó)家[66].手術(shù)切除后臨床前期胃癌患者的5年生存率可達(dá)90%.進(jìn)展期胃癌則以綜合治療為主,化療是其主要方法之一,但癌細(xì)胞多藥耐藥的產(chǎn)生使得化療藥物的應(yīng)用受到明顯限制.已有大量研究表明ABCG2的高表達(dá)是導(dǎo)致胃癌病患化療失敗的重要原因,其可能是耐藥的重要標(biāo)示物.因此在化療之前檢測(cè)患者ABCG2的表達(dá)水平,從而選擇個(gè)體化治療,提高治療效果尤為重要.Yu等[67]研究發(fā)現(xiàn)5-氟尿嘧啶治療后殘留癌細(xì)胞中hedgehog靶基因GLI1和GLI2呈高表達(dá),其與增加側(cè)群、腫瘤球體大小、癌癥復(fù)發(fā)率高有關(guān);下調(diào)GLI2可使胃癌細(xì)胞對(duì)5Fu治療敏感,降低ABCG2表達(dá),結(jié)果說(shuō)明ABCG2是GLI2相關(guān)5Fu抗性的重要介質(zhì).張紅梅等[68]研究發(fā)現(xiàn) HIF-2α、ABCG2、OCT-4等腫瘤干細(xì)胞標(biāo)記物的癌組織中 mRNA和蛋白的表達(dá)水平與病患的化療效果有關(guān).程浩[69]等研究發(fā)現(xiàn),ABCG2在晚期胃癌組織中的表達(dá)明顯高于癌旁正常組織,與TNM分期、分化狀態(tài)和侵犯深度密切相關(guān).同樣,周林艷等[70]也發(fā)現(xiàn)癌組織中ABCG2的表達(dá)與胃癌的分化及侵襲力有關(guān).梁水清等[71]通過(guò)臨床分析發(fā)現(xiàn)胃癌組織中ABCG2呈高表達(dá),且表達(dá)水平與分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等緊密相關(guān).王昕海等[72]研究認(rèn)為KEAP1基因突變可增加胃癌細(xì)胞的耐藥性,其機(jī)制可能是通過(guò)上調(diào)Nrf2及ABCG2的表達(dá).任曉曉等[73]研究發(fā)現(xiàn)塞來(lái)昔布通過(guò)降低HIF-2α-ABCG2和HIF-2α-OCT-4通路的表達(dá)提高FOLFOX4方案療效,影響胃癌的發(fā)展和轉(zhuǎn)移,進(jìn)而影響腫瘤的化療抵抗、逆轉(zhuǎn)多藥耐藥.這些研究表明ABCG2在胃癌確診、惡性度、腫瘤發(fā)展及耐藥中起作用.因此進(jìn)一步探究ABCG2如何參與腫瘤產(chǎn)生、生長(zhǎng)、腫瘤抗藥性的分子作用機(jī)制,可為以后臨床實(shí)踐提供新的思路.

4.4 ABCG2在結(jié)直腸癌中的作用 研究表明,多藥耐藥蛋白的表達(dá)可影響結(jié)腸癌組織對(duì)多種化療藥物的療效,并與腫瘤的分化、轉(zhuǎn)移和預(yù)后有關(guān).鐘自強(qiáng)等[74]發(fā)現(xiàn)苦參素可抑制P-gp的表達(dá),增加細(xì)胞內(nèi)藥物濃度,從而逆轉(zhuǎn)結(jié)腸癌細(xì)胞的多藥耐藥性.孫鋒等[75]研究發(fā)現(xiàn)ABCG2低表達(dá)使基質(zhì)金屬蛋白酶活性下降而阻止結(jié)直腸癌干細(xì)胞增殖、侵襲;李剛強(qiáng)等[76]采用免疫組化檢測(cè)60例大腸癌及正常大腸黏膜組織中ABCG2的表達(dá).結(jié)果表明ABCG2在癌組織中的表達(dá)高于正常組織,且與腫瘤分化和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān).Hu等[77]研究報(bào)道也提示ABCG2表達(dá)與TNM分期、腫瘤分化和淋巴血管侵襲相關(guān),并且ABCG2表達(dá)與右側(cè)結(jié)腸癌復(fù)發(fā)和不 良預(yù)后相關(guān).趙炳軍等[78]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)MDR1、MRP1及ABCG2在結(jié)直腸腺癌的陽(yáng)性表達(dá)率顯著高于正常組織,且其表達(dá)與病理學(xué)分級(jí)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及Duke分期密切相關(guān),但與年齡、性別及腫瘤發(fā)生部位無(wú)關(guān),它們之間的表達(dá)呈顯著正相關(guān),因此它們可能在結(jié)直腸癌侵襲轉(zhuǎn)移中存在協(xié)同作用.不過(guò)有研究表明可通過(guò)各種途徑下調(diào)ABCG2表達(dá)來(lái)提高化療敏感性.賴子君等[79]研究發(fā)現(xiàn)白花蛇舌草通過(guò)下調(diào)移植瘤組織中ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的mRNA和蛋白表達(dá)來(lái)抑制5-Fu耐藥大腸癌裸鼠移植瘤的生長(zhǎng).學(xué)者陳耀[80]應(yīng)用CRISPR-Cas9技術(shù)敲除ABCG2能使結(jié)直腸癌細(xì)胞胞內(nèi)藥物積累增加、提高細(xì)胞株的藥物敏感性,從而抑制結(jié)直腸癌的惡性生物學(xué)行為.Hu等[81]研究發(fā)現(xiàn)側(cè)群結(jié)腸癌細(xì)胞比非側(cè)群細(xì)胞在體內(nèi)具有更高的致瘤性,并且表現(xiàn)出更高侵入性特征和更強(qiáng)的形成集落的能力,可能與這些細(xì)胞更高表達(dá)多藥抗性蛋白ABCG2有關(guān);后來(lái)他們通過(guò)用針對(duì)ABCG2的發(fā)夾樣小干擾RNA(siRNA)真核表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染側(cè)群細(xì)胞,結(jié)果顯示可增加化療敏感性.因此,進(jìn)一步探討如何調(diào)控多藥耐藥蛋白對(duì)結(jié)直腸癌的增殖、分化、侵襲等影響至關(guān)重要.另外,檢測(cè)ABCG2表達(dá)對(duì)選擇化療藥物、優(yōu)化化療方案及評(píng)估患者預(yù)后等具有重要指導(dǎo)意義.

5 結(jié)論

ABCG2是ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白大家族中的新成員,它不僅與腫瘤多藥耐藥密切相關(guān),而且新的研究表明其尚有待挖掘的新功能.雖對(duì)ABCG2的研究已久,但進(jìn)展較緩慢,一些重要問(wèn)題尚待深入研究.比如ABCG2與腫瘤天然耐藥及獲得性耐藥的關(guān)聯(lián)、其與腫瘤臨床病理特點(diǎn)及預(yù)后的關(guān)聯(lián)、其表達(dá)與干細(xì)胞特性、其基因表達(dá)的精細(xì)調(diào)控以及其如何參與細(xì)胞分化及腫瘤發(fā)生、發(fā)展等諸多問(wèn)題,許多研究領(lǐng)域尚未得到確切的研究結(jié)果.因此,進(jìn)一步的研究將深化對(duì)ABCG2的認(rèn)識(shí),探討其新功能及其臨床耐藥機(jī)制、耐藥逆轉(zhuǎn),對(duì)研發(fā)新藥、提高化療效果具有重大意義.