國內(nèi)-首-家：IPHASE ABC家族BCRP轉(zhuǎn)運體膜囊泡研發(fā)成功！

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)運蛋白超家族(ATP-binding cassette transporter，ABC) 的成員，是近年來發(fā)現(xiàn)的與腫瘤多藥耐藥和藥物-藥物相互作用相關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、透過血腦屏障或胎盤屏障，實現(xiàn)機體生理屏障的作用。鑒于其對藥物代謝動力學的重要作用，美國、歐洲和中國的藥品監(jiān)管部門相繼出臺指導原則，將轉(zhuǎn)運體介導的DDI研究列為評價新藥安全性和有效性的重要指標，也明確指出應應研究該化合物與BCRP轉(zhuǎn)運體的相互作用，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)運體細胞，包括OATP1B1、OATP1B3、OAT1、OAT3、OCT2、MATE1、MATE2-K和ABC轉(zhuǎn)運囊泡P-gp后，又推出國內(nèi)-首-家BCRP轉(zhuǎn)運體膜囊泡產(chǎn)品，助力新藥研發(fā)。

BCRP簡介

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，基因跨度超過66 kb，由16個外顯子和15個內(nèi)含子組成，編碼655個氨基酸，相對分子質(zhì)量約為72KDa。

在結(jié)構(gòu)上，BCRP/ABCG2可以看成是由一個位于N末端的ATP結(jié)合結(jié)構(gòu)域（nucleotide binding domain, NBD）和一個位于C末端的有6個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)運蛋白（half-transporte）；在功能上，由于ABC 轉(zhuǎn)運體發(fā)揮轉(zhuǎn)運功能需要兩個NBD 結(jié)構(gòu)，故BCRP/ABCG2 要通過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)運藥物的功能。

圖1 ABC 轉(zhuǎn)運體各家族的結(jié)構(gòu)

作為ABC轉(zhuǎn)運體家族的一員, BCRP與P-gp相似，BCRP也是利用ATP水解提供能量，將化合物從細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運到細胞外。和大多數(shù) ABC 轉(zhuǎn)運體的結(jié)構(gòu)相反，BCRP轉(zhuǎn)運體的ATP 結(jié)合部位在-NH2端，跨膜區(qū)在-COOH 端。NBD負責結(jié)合ATP；TMD作為底物的結(jié)合部位, 決定轉(zhuǎn)運底物的特異性。

圖2 BCRP的膜拓撲模型

BCRP評估的意義

作為外排性轉(zhuǎn)運體，BCRP在機體中分布廣泛。類似于P-gp，BCRP也表達在腸上皮細胞、肝細胞、腎小管細胞和腦毛細血管內(nèi)皮細胞的頂側(cè)膜上。因此，BCRP被認為在限制藥物透過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, 可介導多種外源性和內(nèi)源性化合物的細胞外排轉(zhuǎn)運，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

表2 BCRP 代表性抑制劑

指導原則也明確指出，需要評估BCRP轉(zhuǎn)運體對藥物的轉(zhuǎn)運作用以及藥物對轉(zhuǎn)運體的抑制作用。與P-gp一致，評估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；

2）如果藥物的口服生物利用度很低，意味著很可能是轉(zhuǎn)運體的底物；

3）如果藥物是該轉(zhuǎn)運體底物，很可能是導致非線性PK的因素（高劑量下的暴露量的升高）；

4）可能會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)運體抑制劑聯(lián)用會提高其腦部暴露濃度）；

5）高滲透性藥物可豁免該轉(zhuǎn)運體的底物研究（即便被轉(zhuǎn)運體抑制劑抑制，也不會影響到藥物的過膜）。

IPHASE轉(zhuǎn)運體產(chǎn)品

作為體外研究生物試劑引-領者，IPHASE以HEK293為載體，成功構(gòu)建轉(zhuǎn)染重組BCRP轉(zhuǎn)運體，并通過特殊的手段制備成外翻膜囊泡，助力藥物轉(zhuǎn)運體介導的DDI研究。

IPHASE技術人員以終濃度為1μM的丹曲林（Dantrolene）為底物，分別于ATP和AMP兩個不同的條件下與BCRP囊泡進行孵育，通過LC-MS/MS檢測丹曲林的轉(zhuǎn)運情況，結(jié)果顯示BCRP轉(zhuǎn)運體膜囊泡ATP組的轉(zhuǎn)運活性為AMP組的7.5倍，高于《藥物相互作用指導原則2020》規(guī)定的2倍，表明BCRP轉(zhuǎn)運體膜囊泡構(gòu)建成功！

除ABC轉(zhuǎn)運體囊泡P-gp和BCRP外，IPHASE已成功推出全面匹配指導原則需求的SLC轉(zhuǎn)運體細胞及配套產(chǎn)品，供客戶自行選擇。

參考文獻：

[1]吳茂鋒、劉暢、蘇時光、賈晶晶、方翼.腺苷三磷酸結(jié)合盒轉(zhuǎn)運蛋白家族成員乳腺癌耐藥蛋白基因多態(tài)性對藥代動力學影響的研究現(xiàn)狀[J].中國臨床藥理學雜志, 2020, 36(17):5.DOI:CNKI:SUN:GLYZ.0.2020-17-037.

[2]彭艷,周碧蘭,糜亞男.乳腺癌耐藥蛋白BCRP在腫瘤化療耐藥中的研究進展 [J].海峽藥學, 2023, 35(7):1-4.DOI:10.3969/j.issn.1006-3765.2023.07.001.

[3]陳曉.關于乳腺癌耐藥蛋白BCRP/ABCG2的研究進展[J].海峽藥學,2017,29(04):201-202.

[4]《藥物相互作用指導原則2020》

[5]梁辰美子.ABC轉(zhuǎn)運體創(chuàng)新模型的構(gòu)建及其相關代謝研究[D].華東師范大學,2019.

IPHASE/匯智和源憑借多年的研發(fā)經(jīng)驗，推出了多領域、多種類的高-端科研試劑，為藥物早期研發(fā)提供篩選工具，為生命科學領域的探索提供新材料、新方法和新手段，為食品、藥品、化學品等的遺傳毒性研究提供便捷產(chǎn)品，望廣大科研工作者咨詢。

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