transportori de droguri: progrese recente privind inhibitorii BCRP și tirozin kinazei

s-a descris că mai mulți TKI sunt capabili să interacționeze cu membrii familiei de transportori ABC, cum ar fi BCRP, P-gp și MRP1 (Hegedus și colab., 2002; Shukla și colab., 2007). Majoritatea studiilor s-au concentrat asupra interacțiunii dintre TKIs și BCRP, în timp ce sunt disponibile informații rare pentru interacțiunea MRP1 sau a altor MRP și a acestor medicamente. Cu toate acestea, deoarece au fost publicate mai multe constatări controversate cu privire la acest subiect, ne-am propus Să analizăm și să discutăm unele date recente și să clarificăm în continuare potențialele interacțiuni dintre BCRP și TKIs.

Canertinib

Canertinib (CI-1033) este un TKI al familiei sale care s-a dovedit că interacționează cu BCRP. Erlichman și colab. (2001) au arătat că celulele MDA-MB-231 transfectate cu BCRP au avut o acumulare de canertinib de 4,9 ori mai mică decât celulele transfectate cu vector gol, sugerând că canertinibul este un substrat pentru BCRP. Atât în celulele transfectate cu BCRP, cât și în carcinomul colorectal HCT8 neselectat și în celulele glioblastomului t98g cu expresie BCRP endogenă, canertinib a sensibilizat celulele la SN-38 și topotecan. În mod consecvent, canertinib a crescut acumularea celulară a acestor medicamente (Erlichman și colab., 2001).

Imatinib

Imatinib mesilat este un TKI al BCR-ABL, receptorul factorului de creștere derivat din trombocite și factorul de celule stem / C-kit. Au fost publicate rezultate contradictorii cu privire la capacitatea BCRP de a transporta acest compus. Într-un studiu, supraexprimarea BCRP în celulele Saos2 nu a conferit rezistență la imatinib, iar acumularea și efluxul acestui medicament nu au fost afectate de expresia BCRP și epuizarea ATP (Houghton și colab., 2004), sugerând că imatinibul nu este un substrat al BCRP. Mai degrabă, imatinib poate servi ca un inhibitor puternic al BCRP, permițând astfel inversarea rezistenței mediate de BCRP la topotecan și SN-38 (Houghton și colab., 2004). În mod similar, acumularea de mitoxantronă în celulele CD34+ ale leucemiei mieloide cronice primare (LMC) supraexprimând BCRP a fost semnificativ crescută cu 5 inqt M de imatinib, confirmând activitatea acestui TKI ca inhibitor al BCRP (Jordanides et al, 2006). Aceiași autori au postulat că imatinibul nu este un substrat BCRP, deoarece inhibarea BCRP în celulele LMC CD34+ nici nu a potențat efectul imatinibului și nici nu a afectat acumularea de imatinib în aceste celule. În schimb, Burger și colab (2004) au arătat că celulele MCF7/MR și MCF7/AdVp3000, cu supraexprimarea BCRP, au avut o acumulare intracelulară imatinib semnificativ mai mică comparativ cu linia celulară parentală MCF7. De asemenea, celulele HEK293 transfectate cu variante BCRP, atât de tip sălbatic (Arg la poziția 482, HEK293/R), cât și mutanți (Gly sau Thr la poziția 482, HEK293/G și HEK293/T), au prezentat o acumulare de imatinib semnificativ scăzută, care ar putea fi aproape complet inversată de inhibitorul specific BCRP Ko143 (Burger și colab., 2004). De asemenea, inhibitorul specific BCRP fumitremorgin C (FTC) ar putea inversa rezistența de două până la trei ori la imatinib a celulelor care exprimă BCR – ABL transduse și selectate pentru a supraexprima BCRP (K562/BCRP-MX10) (Nakanishi și colab., 2006). Mai mult, Brendel și colab (2007) au postulat că imatinibul este un substrat BCRP pe baza observațiilor că (a) celulele k562 transduse de BCRP au fost de două până la trei ori rezistente la apoptoza indusă de imatinib și că inhibarea BCRP cu FTC a abrogat complet fenotipul rezistent, (b) imatinibul interacționează direct cu BCRP la locul de legare a substratului și stimulează activitatea ATPazei BCRP și, în final (c) celulele semnificativ mai puțină acumulare de Imatinib. Deși acest studiu oferă dovezi solide pentru imatinib ca substrat BCRP, acesta poate indica, de asemenea, faptul că transportul imatinib de către BCRP este dependent de concentrație, deoarece transportul imatinib a fost facilitat numai la concentrații scăzute (<1 October m). Dovezi experimentale Confirmative pentru această noțiune au fost prezentate de Shukla et al (2007), care au raportat un interval de concentrație îngust în care BCRP poate transporta TKIs și, în special, imatinib. Astfel, deși controversa poate persista dacă imatinib este sau nu un substrat BCRP, această ipoteză ar putea ajuta la explicarea rezultatelor contradictorii, deoarece diferite concentrații ale medicamentului au fost utilizate în diferite rapoarte de literatură.

alte interacțiuni pe lângă faptul că sunt un posibil substrat sau inhibitor par să existe, deoarece imatinibul în sine ar putea atenua rezistența sa prin suprimarea expresiei BCRP (Nakanishi și colab., 2006). Interesant, totuși, imatinib a scăzut expresia BCRP numai în celulele K562 / BCRP-MX10 care exprimă BCR-ABL, dar nu și în celulele lipsite de Expresie BCR-ABL. Mecanismul de bază pentru aceste răspunsuri diferențiale a implicat efecte în aval ale inhibării imatinibului BCR-ABL, ducând la scăderea fosforilării Akt, ducând ulterior la reducerea expresiei BCRP (Nakanishi și colab., 2006). Acest studiu a arătat că o cale activă PI3K–Akt este responsabilă, cel puțin parțial, de menținerea expresiei BCRP (Figura 1). În plus, calea de semnalizare PI3K–Akt poate regla localizarea celulară a acestui transportor. În acest context, Mogi și colab (2003) au arătat că inhibarea AKT de către LY294002 a provocat translocarea Bcrp1 din membrana plasmatică în compartimentul citoplasmatic al celulelor populației laterale (SP).

Figura 1
figure1

interacțiunea dintre TKIs și BCRP. O cale activă PI3K–Akt este aparent importantă pentru exprimarea și localizarea BCRP în membrana plasmatică. (A) stimularea acestei căi cu FEG, de exemplu, va fosforila Akt, ducând la localizarea BCRP în membrana plasmatică. (B) (I) BCRP poate eflux activ TKIs, inducând astfel rezistență la aceste medicamente. Cu toate acestea, rezistența TKIs mediată de BCRP poate fi abrogată prin inhibarea TKIs a căii PI3K-Akt, ceea ce poate duce la (II) relocarea BCRP în compartimentul intracelular și/sau (III) scăderea expresiei BCRP.

studii recente au sugerat că BCRP, împreună cu P-gp, ar putea limita penetrarea creierului imatinib, consolidând ideea că acest TKI este un substrat BCRP. Breedveld și colab (2005) au arătat că șoarecii knockout bcrp1 au prezentat o creștere semnificativă a penetrării creierului imatinib și o scădere a clearance-ului imatinib comparativ cu șoarecii de tip sălbatic. În plus, au arătat că administrarea concomitentă a inhibitorilor BCRP și P-gp a îmbunătățit penetrarea creierului medicamentului la șoarecii de tip sălbatic. În mod similar, Bihorel și colab (2007) au arătat că blocarea atât A P-gp, cât și a Bcrp1 a crescut semnificativ penetrarea creierului imatinibului și a metaboliților săi. De remarcat, totuși, concentrația sanguină și penetrarea creierului imatinibului au fost neschimbate la șoarecii knockout bcrp1 și de tip sălbatic. Autorii au postulat că o activitate funcțională a P–gp în bariera hematoencefalică a șoarecilor knockout bcrp1 ar putea fi responsabilă în mod dominant pentru păstrarea unei absorbții cerebrale similare a imatinibului în comparație cu animalele de tip sălbatic.

Nilotinib

Nilotinib este un nou BCR-ABL TKI, mai puternic și selectiv decât imatinib. Brendel et al (2007) au arătat că celulele k562 supraexprimate de BCRP au fost de două până la trei ori rezistente la nilotinib; cu toate acestea, acest lucru a fost observat numai la concentrații foarte scăzute (10 și 25 nM), sugerând că rezistența la nilotinib poate să nu apară la concentrații relevante clinic. Fără a aduce atingere acestor fapte, ideea că nilotinibul este un substrat pentru BCRP a fost susținută de observațiile că a interacționat cu situsul de legare a substratului BCRP, a stimulat activitatea ATPazei acestui transportor și acumularea sa a fost suprimată semnificativ în celulele transduse de BCRP. De interes suplimentar, nilotinibul pare a fi un inhibitor mai puternic al BCRP decât imatinibul.

Gefitinib

date contradictorii au fost publicate și pentru receptorul factorului de creștere epidermal (EGFR) TKI gefitinib, deoarece unii autori îl descriu ca substrat BCRP, în timp ce alții l-au clasificat ca inhibitor și nu substrat (Elkind și colab., 2005; Nakamura și colab., 2005). Cel mai probabil, discrepanța aparentă a acestor rezultate se datorează concentrațiilor selectate de gefitinib utilizate în diferite studii. Elkind și colab. (2005) au arătat că concentrațiile scăzute de gefitinib (<1% m) au activat semnificativ activitatea BCRP-ATPază în membranele izolate ale celulelor MCF-7/MX și A431 de mamifere care exprimă BCRP, în timp ce concentrațiile mai mari (>1% m) au avut un efect stimulator semnificativ mai mic. În consecință, acest lucru ar putea explica lipsa transportului de gefitinib în vezicule de celule PC-6/SN2-5H, deoarece în acest studiu a fost utilizată o concentrație de gefitinib de 30 de metri cubi (Nakamura și colab., 2005). Aceste rezultate sugerează că, așa cum s-a discutat mai sus pentru imatinib, gefitinib ar putea avea, de asemenea, o fereastră îngustă, în special într-un interval de concentrație scăzut, unde transportul său activ prin BCRP este eficient. În concordanță cu faptul că gefitinibul este un substrat BCRP, celulele A431 transduse de BCRP au fost rezistente la gefitinib comparativ cu linia celulară parentală (Yanase și colab., 2004; Elkind și colab., 2005), iar fenotipul Rezistent a fost inversat de inhibitorul specific BCRP Ko143 (Elkind și colab., 2005). De remarcat, în concordanță cu amplificarea EGFR și dependența de semnalizarea EGFR pentru supraviețuire, celulele A431 sunt foarte sensibile la gefitinib, cu valori IC50 în intervalul nanomolar. În schimb, celulele K562 și P388 transduse cu BCRP nu au prezentat rezistență la gefitinib (Yanase și colab., 2004). De fapt, celulele k562 și P388 de tip sălbatic sunt relativ rezistente la gefitinib, cu valori IC50 în intervalul 1-10 hectoct m fiind compatibile cu lipsa expresiei inerente EGFR. În concordanță cu aceasta, am constatat recent că celulele carcinomului de colon Caco-2 care exprimă EGFR uman prezintă valori gefitinib IC50 în intervalul 300-600 nM; în aceste celule, supraexpresia BCRP a indus rezistența la gefitinib (Lemos și colab., 2006a). În schimb, MCF-7 / MR, cu o expresie EGFR foarte scăzută, a afișat valori IC50 pentru gefitinib în intervalul 5-10 MMCT, iar în aceste celule supraexprimarea BCRP nu a fost un factor determinant al rezistenței la gefitinib (datele nu au fost prezentate). Astfel, s-a emis ipoteza că BCRP este unul dintre factorii determinanți ai rezistenței la gefitinib în celulele care exprimă EGFR și prezintă o creștere dependentă de EGFR (Yanase și colab., 2004). De fapt, Elkind și colab (2005) au arătat că expresia BCRP protejează celulele de inhibarea mediată de gefitinib a fosforilării EGFR și a apoptozei ulterioare. Acest lucru sugerează că BCRP previne acțiunea gefitinibului prin efluxarea acestui compus din celulă înainte de a putea interacționa cu EGFR asociată membranei plasmatice. Similar cu canertinib și imatinib, gefitinib este, de asemenea, un inhibitor al BCRP și inversează rezistența la medicamente mediată de BCRP atât in vitro, cât și in vivo (Yanase și colab., 2004; Nakamura și colab., 2005).

Erlotinib

Erlotinib este un alt TKI EGFR a cărui interacțiune cu BCRP a fost studiată într-o măsură mai mică. Cu toate acestea, un studiu preliminar sugerează că erlotinibul este, de asemenea, un substrat al BCRP (van Tellingen și colab., 2007). Deoarece atât gefitinibul, cât și erlotinibul pot afecta fosforilarea Akt, în aval de EGFR, acest mecanism poate fi, de asemenea, implicat.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.