Lék transportéry: nedávné pokroky týkající BCRP a inhibitory tyrosin kinázy

bylo popsáno, že několik TKIs jsou schopni komunikovat se členy ABC rodiny transportérů jako BCRP, P-gp a MRP1 (Hegedus et al, 2002; Shukla et al., 2007). Většina studií byla zaměřena na interakci mezi TKI a BCRP, zatímco pro interakci MRP1 nebo jiných MRP a těchto léků jsou k dispozici vzácné informace. Protože však bylo zveřejněno několik kontroverzních zjištění týkajících se tohoto tématu, rozhodli jsme se analyzovat a diskutovat o některých nedávných datech a dále objasnit potenciální interakce mezi BCRP a TKIs.

Canertinib

Canertinib (CI-1033) je JEJÍ rodina TKI, že bylo prokázáno, že komunikovat s BCRP. (2001) ukázaly, že buňky MDA-MB-231 transfektované BCRP měly 4,9 krát nižší akumulaci kanertinibu než buňky transfektované prázdným vektorem, což naznačuje, že kanertinib je substrátem pro BCRP. V obou BCRP-transfektovaly buněk a nevybrané HCT8 kolorektálního karcinomu a glioblastomu T98G buněk s endogenní exprese BCRP, canertinib citlivé buňky k SN-38 a topotekan. Kanertinib důsledně zvyšoval buněčnou akumulaci těchto léků (Erlichman et al, 2001).

Imatinib

Imatinib mesylát je TKI BCR-ABL, receptoru růstového faktoru odvozeného od krevních destiček a faktoru kmenových buněk / c-kit. Byly publikovány konfliktní výsledky týkající se schopnosti BCRP transportovat tuto sloučeninu. V jedné studii, že zvýšená exprese BCRP v Saos2 buňky nevykazovaly rezistence k imatinibu a akumulace a transportu této drogy nebyly ovlivněny BCRP exprese a vyčerpání ATP (Houghton et al, 2004), což naznačuje, že přípravek imatinib není substrátem BCRP. Spíše imatinib může sloužit jako silný inhibitor BCRP, což umožňuje zvrácení rezistence zprostředkované BCRP na topotekan a SN-38 (Houghton et al, 2004). Podobně, hromadění mitoxantron v primární chronické myeloidní leukemie (CML) CD34+ buňky se zvýšenou expresí BCRP byla významně zvýšena o 5 µm imatinibu, potvrzující činnost této TKI jako inhibitor BCRP (Jordanides et al, 2006). Stejní autoři předpokládali, že imatinib není substrátem BCRP, protože inhibice BCRP v CML buněk CD34+ ani zesílil účinek imatinibu ani ovlivněna imatinibem akumulace v těchto buňkách. (2004) ukázaly, že buňky MCF7/MR a MCF7/AdVp3000 s nadměrnou expresí BCRP měly významně nižší intracelulární akumulaci imatinibu ve srovnání s rodičovskou buněčnou linií MCF7. Také HEK293 buněk transfektovaly s BCRP variant, jak wild-type (Arg v pozici 482, HEK293/R) a mutanti (Gly nebo Thr v pozici 482, HEK293/G a HEK293/T), vykazovaly výrazně snížil imatinib akumulace, která by mohla být téměř zcela obrácen BCRP-specifický inhibitor Ko143 (Burger et al, 2004). Také specifický inhibitor BCRP fumitremorgin C (FTC) by mohla zvrátit dva – tři-násobné rezistence na imatinib BCR-ABL-exprimujících buněk transduced a vybraných overexpress BCRP (K562/BCRP-MX10) (Nakanishi et al, 2006). Navíc, Brendel et al (2007) předpokládá, že imatinib je substrátem BCRP na základě pozorování, že (a) BCRP-transduced K562 buňky byly dva – tři-krát rezistentní na imatinib-indukované apoptózy a inhibice BCRP s FTC zcela zrušil rezistentní fenotyp, (b) imatinib přímo interaguje s BCRP na substrát vazebné místo a stimuluje BCRP aktivitu Atpázy, a konečně (c) BCRP-transduced buňky zobrazí podstatně méně imatinib akumulace. I když tato studie poskytuje silný důkaz pro imatinib jako substrátu BCRP, může také poukazují na skutečnost, že imatinib dopravy tím, že BCRP je závislá na koncentraci, protože imatinib dopravy bylo umožněno pouze v nízkých koncentracích (<1 µm). (2007), kteří uvedli úzký rozsah koncentrací, ve kterém může BCRP transportovat TKI a zejména imatinib. A tak, ačkoli diskuse může přetrvávat, zda je či není imatinib je substrátem BCRP, tato hypotéza by mohla pomoci vysvětlit protichůdné výsledky, protože různé koncentrace léčiva byly použity v různé literatuře zprávy.

jiné interakce kromě toho, že jsou možným substrátem nebo inhibitorem, se zdají existovat, protože samotný imatinib by mohl zmírnit svou rezistenci potlačením exprese BCRP (Nakanishi et al ,2006). Je zajímavé, že imatinib snížil expresi BCRP pouze v buňkách k562 / BCRP-MX10 exprimujících BCR-ABL, ale ne v buňkách postrádajících expresi BCR-ABL. Základní mechanismus pro tyto diferenciální odpovědi zapojených následné účinky imatinibu inhibice BCR-ABL, což vede ke snížení fosforylace Akt, což následně vede ke snížení exprese BCRP (Nakanishi et al, 2006). Tato studie ukázala, že aktivní cesta PI3K-Akt je alespoň částečně zodpovědná za udržování exprese BCRP (Obrázek 1). Signalizační dráha PI3K-Akt může navíc regulovat buněčnou lokalizaci tohoto transportéru. V této souvislosti, Mogi et al (2003) ukázala, že inhibice Akt o LY294002 vyvolalo přemístění Bcrp1 z plazmatické membrány do cytoplazmy prostoru ze strany obyvatel (SP) buněk.

Číslo 1
1

Interakce mezi TKIs a BCRP. Aktivní cesta PI3K-Akt je zjevně důležitá pro expresi BCRP a lokalizaci v plazmatické membráně. (A) stimulace této cesty pomocí EGF například fosforyluje Akt, což vede k lokalizaci BCRP na plazmatickou membránu. (B) (I) BCRP může aktivně efluxovat TKIs, čímž vyvolává rezistenci na tyto léky. Rezistence TKIs zprostředkovaná BCRP však může být zrušena inhibicí TKIs dráhy PI3K-Akt, což může vést k (II) přemístění BCRP do intracelulárního kompartmentu a/nebo (III) snížené expresi BCRP.

Nedávné studie naznačují, že BCRP, spolu s P-gp, může omezit mozku penetrace imatinibu, posiluje myšlenku, že TKI je substrátem BCRP. Breedveld et al (2005) ukázal, že Bcrp1 knockout myší, zobrazí se výrazně zvýšil imatinib mozku penetrace a snížení clearance imatinibu ve srovnání s wild-type myší. Navíc prokázali, že současné podávání inhibitorů BCRP a P-gp zlepšilo průnik léčiva do mozku u myší divokého typu. (2007) ukázaly, že blokáda jak P-gp, tak Bcrp1 významně zvýšila penetraci imatinibu a jeho metabolitů do mozku. Je však třeba poznamenat, že koncentrace v krvi a penetrace imatinibu do mozku byly nezměněny u bcrp1 knockout a myší divokého typu. Autoři předpokládali, že funkční aktivita P-gp v hematoencefalické bariéře bcrp1 knockout myší může být dominantně zodpovědná za udržení podobného vychytávání imatinibu mozkem ve srovnání se zvířaty divokého typu.

Nilotinib

Nilotinib je nová BCR-ABL TKI, účinnější a selektivnější než imatinib. Brendel et al (2007) ukázali, že BCRP-expresí K562 buňky byly dva – tři-krát odolné vůči nilotinib; nicméně, to bylo pozorováno pouze ve velmi nízkých koncentracích (10 a 25 nM), což naznačuje, že rezistence k nilotinibu může dojít není v klinicky relevantních koncentracích. Bez ohledu na tyto skutečnosti, představa, že nilotinib je substrát pro BCRP byl podporován pozorování, které je ve styku s BCRP substrát vazebné místo, je stimulován Atpasy, aktivita tohoto transportéru a jeho akumulace byla významně potlačena v BCRP-transduced buněk. Dále se ukázalo, že nilotinib je účinnějším inhibitorem BCRP než imatinib.

Gefitinib

Rozporuplné údaje byly zveřejněny také na receptor pro epidermální růstový faktor (EGFR) TKI gefitinib, protože někteří autoři popisují jako substrátu BCRP, zatímco jiní klasifikován jako inhibitor a substrátem (Elkind et al, 2005; Nakamura et al, 2005). S největší pravděpodobností je zjevný rozpor v těchto výsledcích způsoben vybranými koncentracemi gefitinibu použitými v různých studiích. Elkind et al (2005) ukázala, že nízká koncentrace gefitinib (<1 µm), výrazně aktivuje BCRP-Atpázy činnost v izolovaných membránách BCRP-vyjádření savců MCF-7/MX a A431 buňky, zatímco vyšší koncentrace (>1 µm) měli výrazně nižší stimulační účinek. V důsledku toho, může to vysvětlit nedostatek gefitinib dopravy do váčků z PC-6/SN2-5H buňky, protože gefitinib koncentrace 30 µm byl použit v této studii (Nakamura et al, 2005). Tyto výsledky naznačují, že jak bylo uvedeno výše pro imatinib, gefitinib může mít také úzké okno, zejména v rozmezí nízkých koncentrací, kde je jeho aktivní transport BCRP účinný. V souladu s gefitinib je substrátem BCRP, BCRP-transduced A431 buňky byly odolné vůči gefitinib ve srovnání s rodičovskou buněčné linie (Yanase et al., 2004; Elkind et al, 2005) a rezistentní fenotyp, byl obrácen BCRP-specifický inhibitor Ko143 (Elkind et al, 2005). Z vědomí, že v souladu s EGFR amplifikace a závislost na EGFR signalizaci pro přežití, A431 buňky jsou vysoce citlivé na gefitinib, s IC50 hodnoty v nanomol rozsahu. Naopak buňky k562 a P388 transdukované s BCRP nevykazovaly rezistenci na gefitinib (Yanase et al, 2004). Ve skutečnosti, wild-type K562 a P388 buňky jsou relativně odolné vůči gefitinib s IC50 hodnoty v 1-10 µm rozsah je kompatibilní s jejich nedostatkem vlastní exprese EGFR. V souladu s tím, jsme v poslední době zjistili, že lidské EGFR-vyjádření Caco-2 buňky karcinomu tlustého střeva, vykazují gefitinib hodnoty IC50 v 300-600 nM rozsah; v těchto buněk, zvýšená exprese BCRP vyvolané gefitinib odpor (Lemos et al, 2006a). V kontrastu, MCF-7/PANE, s velmi nízkou expresí EGFR, zobrazí se hodnoty IC50 pro gefitinib v 5-10 µm rozsahu a v těchto buňkách zvýšená exprese BCRP nebyla determinant gefitinib odpor (údaje nejsou uvedeny). Proto byla vyslovena hypotéza, že BCRP je jedním z určujících faktorů gefitinib odpor v buňkách, které exprimují EGFR a ukázat EGFR-dependentní růst (Yanase et al, 2004). (2005) ukázali, že exprese BCRP chrání buňky před inhibicí fosforylace EGFR zprostředkovanou gefitinibem a následnou apoptózou. To naznačuje, že BCRP zabraňuje působení gefitinibu vypouštěním této sloučeniny z buňky dříve, než může interagovat s EGFR spojeným s plazmatickou membránou. Podobně jako kanertinib a imatinib je gefitinib také inhibitorem BCRP a obrací rezistenci na léky zprostředkovanou BCRP Jak in vitro, tak in vivo (Yanase et al, 2004; Nakamura et al, 2005).

Erlotinib

Erlotinib je další EGFR TKI, jehož interakce s BCRP byla studována v menší míře. Nicméně předběžná studie naznačuje, že erlotinib je také substrátem BCRP (van Tellingen et al, 2007). Protože jak gefitinib, tak erlotinib mohou ovlivnit fosforylaci Akt, po proudu od EGFR, může být tento mechanismus také zapojen.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.