乳腺癌耐藥蛋白(breast cancer resistance protein /ATP-binding cassette subfamily G member 2，BCRP/ABCG2) 是ATP結(jié)合盒式轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族(ATP-binding cassette transporter，ABC) 的成員，是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的與腫瘤多藥耐藥和藥物-藥物相互作用相關(guān)的一種新的藥物外排泵，主要功能是限制其底物的腸道吸收、透過(guò)血腦屏障或胎盤屏障，實(shí)現(xiàn)機(jī)體生理屏障的作用。鑒于其對(duì)藥物代謝動(dòng)力學(xué)的重要作用，美國(guó)、歐洲和中國(guó)的藥品監(jiān)管部門相繼出臺(tái)指導(dǎo)原則，將轉(zhuǎn)運(yùn)體介導(dǎo)的DDI研究列為評(píng)價(jià)新藥安全性和有效性的重要指標(biāo)，也明確指出應(yīng)應(yīng)研究該化合物與BCRP轉(zhuǎn)運(yùn)體的相互作用，為體內(nèi)研究提供參考。
基于以上需求，IPHASE/匯智和源繼成功研發(fā)SLC轉(zhuǎn)運(yùn)體細(xì)胞，包括OATP1B1、OATP1B3、OAT1、OAT3、OCT2、MATE1、MATE2-K和ABC轉(zhuǎn)運(yùn)囊泡P-gp后，又推出國(guó)內(nèi)首家BCRP轉(zhuǎn)運(yùn)體膜囊泡產(chǎn)品，助力新藥研發(fā)。
BCRP簡(jiǎn)介
BCRP是繼 P-gp 和 MRP1 耐藥蛋白之后發(fā)現(xiàn)的第三大外排轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，于1998年首次從耐米托蒽醌、阿霉素和柔紅霉素的MCF-7人乳腺癌細(xì)胞中克隆得到。人類 ABCG2 基因編碼BCRP蛋白，編碼BCRP/ ABCG2基因的mRNA位于染色體4q22.1位點(diǎn)，基因跨度超過(guò)66 kb，由16個(gè)外顯子和15個(gè)內(nèi)含子組成，編碼655個(gè)氨基酸，相對(duì)分子質(zhì)量約為72KDa。
在結(jié)構(gòu)上，BCRP/ABCG2可以看成是由一個(gè)位于N末端的ATP結(jié)合結(jié)構(gòu)域（nucleotide binding domain, NBD）和一個(gè)位于C末端的有6個(gè)α螺旋結(jié)構(gòu)的橫跨膜結(jié)構(gòu)域（transmembrane domain, TMD）組成的半轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（half-transporte）；在功能上，由于ABC 轉(zhuǎn)運(yùn)體發(fā)揮轉(zhuǎn)運(yùn)功能需要兩個(gè)NBD 結(jié)構(gòu)，故BCRP/ABCG2 要通過(guò)二硫鍵形成同源二聚體或多聚體構(gòu)成跨膜通道才有具有轉(zhuǎn)運(yùn)藥物的功能。
圖1 ABC 轉(zhuǎn)運(yùn)體各家族的結(jié)構(gòu)
作為ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體家族的一員, BCRP與P-gp相似，BCRP也是利用ATP水解提供能量，將化合物從細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外。和大多數(shù) ABC 轉(zhuǎn)運(yùn)體的結(jié)構(gòu)相反，BCRP轉(zhuǎn)運(yùn)體的ATP 結(jié)合部位在-NH2端，跨膜區(qū)在-COOH 端。NBD負(fù)責(zé)結(jié)合ATP；TMD作為底物的結(jié)合部位, 決定轉(zhuǎn)運(yùn)底物的特異性。
圖2 BCRP的膜拓?fù)淠Ｐ?/strong>
BCRP評(píng)估的意義
作為外排性轉(zhuǎn)運(yùn)體，BCRP在機(jī)體中分布廣泛。類似于P-gp，BCRP也表達(dá)在腸上皮細(xì)胞、肝細(xì)胞、腎小管細(xì)胞和腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的頂側(cè)膜上。因此，BCRP被認(rèn)為在限制藥物透過(guò)腸道和血腦屏障的吸收，及藥物經(jīng)膽汁和腎臟的排泄中發(fā)揮重要的作用。BCRP作用底物多樣, 可介導(dǎo)多種外源性和內(nèi)源性化合物的細(xì)胞外排轉(zhuǎn)運(yùn)，如化療藥物、 抗生素、食物添加劑和雌激素等。
表1 BCRP 代表性底物
Mitoxantrone, Bisantrene, Aza-anthrapyrazole
Topotecan, SN-38, Irinotecan, Diflomotecan
Methotrexate, Methotrexate-Glu2, Methotrexate-Glu3
AZT, AZT 5′-monophosphate, Lamivudine (3TC)
Prazosin, Indolocarbazole, Flavopiridol, Nilotinib, Glyburide
表2 BCRP 代表性抑制劑
Tyrosine kinase inhibitors
Gefitinib, Erlotinib, Nilotinib, Lapatinib, Imatinib mesylate
Ritonavir, Saquinavir, Nelfinavir, Lopinavir
Dipyridamole, Nicardipine, Nimodipine, Nitrendipine
Ketoconazole, Itraconazole, Fluoconazole
Cyclosporin A, Tacrolimus, Sirolimus
Novobiocin, Tamoxifen, Reserpine, Omeprazole
指導(dǎo)原則也明確指出，需要評(píng)估BCRP轉(zhuǎn)運(yùn)體對(duì)藥物的轉(zhuǎn)運(yùn)作用以及藥物對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)體的抑制作用。與P-gp一致，評(píng)估BCRP底物和抑制作用的意義在于：
1）與腸道吸收和血腦屏障相關(guān)；
2）如果藥物的口服生物利用度很低，意味著很可能是轉(zhuǎn)運(yùn)體的底物；
3）如果藥物是該轉(zhuǎn)運(yùn)體底物，很可能是導(dǎo)致非線性PK的因素（高劑量下的暴露量的升高）；
4）可能會(huì)影響到中樞用藥在腦部的分布以及有中樞毒性藥物的安全性（與轉(zhuǎn)運(yùn)體抑制劑聯(lián)用會(huì)提高其腦部暴露濃度）；
5）高滲透性藥物可豁免該轉(zhuǎn)運(yùn)體的底物研究（即便被轉(zhuǎn)運(yùn)體抑制劑抑制，也不會(huì)影響到藥物的過(guò)膜）。
IPHASE轉(zhuǎn)運(yùn)體產(chǎn)品
作為體外研究生物試劑引領(lǐng)者，IPHASE以HEK293為載體，成功構(gòu)建轉(zhuǎn)染重組BCRP轉(zhuǎn)運(yùn)體，并通過(guò)特殊的手段制備成外翻膜囊泡，助力藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體介導(dǎo)的DDI研究。
IPHASE技術(shù)人員以終濃度為1μM的丹曲林（Dantrolene）為底物，分別于ATP和AMP兩個(gè)不同的條件下與BCRP囊泡進(jìn)行孵育，通過(guò)LC-MS/MS檢測(cè)丹曲林的轉(zhuǎn)運(yùn)情況，結(jié)果顯示BCRP轉(zhuǎn)運(yùn)體膜囊泡ATP組的轉(zhuǎn)運(yùn)活性為AMP組的7.5倍，高于《藥物相互作用指導(dǎo)原則2020》規(guī)定的2倍，表明BCRP轉(zhuǎn)運(yùn)體膜囊泡構(gòu)建成功！
除ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體囊泡P-gp和BCRP外，IPHASE已成功推出全面匹配指導(dǎo)原則需求的SLC轉(zhuǎn)運(yùn)體細(xì)胞及配套產(chǎn)品，供客戶自行選擇。
人MATE2-K SLC轉(zhuǎn)運(yùn)體
人OATP1B1 SLC轉(zhuǎn)運(yùn)體
人OATP1B3 SLC轉(zhuǎn)運(yùn)體
人MATE-1 SLC轉(zhuǎn)運(yùn)體
轉(zhuǎn)運(yùn)體輔助產(chǎn)品
優(yōu)選轉(zhuǎn)運(yùn)體細(xì)胞培養(yǎng)基
轉(zhuǎn)運(yùn)HBSS Buffer（pH7.4）
參考文獻(xiàn)：
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IPHASE/匯智和源憑借多年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，推出了多領(lǐng)域、多種類的高端科研試劑，為藥物早期研發(fā)提供篩選工具，為生命科學(xué)領(lǐng)域的探索提供新材料、新方法和新手段，為食品、藥品、化學(xué)品等的遺傳毒性研究提供便捷產(chǎn)品，望廣大科研工作者來(lái)電咨詢，咨詢熱線400-127-6686。
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