MRP1

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MRP1(Multidrug Resistance-associated Protein 1,多药耐药相关蛋白1),基因符号为 ABCC1,是 ATP 结合盒(ABC)转运蛋白超家族中 C 亚家族的成员。与经典的 P-糖蛋白(P-gp)不同,MRP1 主要转运有机阴离子复合物,特别是与谷胱甘肽 (GSH)、葡萄糖醛酸或硫酸根结合的代谢产物及化疗药物。MRP1 在肺癌、乳腺癌和神经母细胞瘤的多药耐药 (MDR) 中扮演关键角色,同时也是体内氧化应激防御机制和炎症介质(如白三烯 LTC4)转运的核心调节者。

MRP1 / ABCC1
The "GS-X" Pump (点击展开)
结构:独特的 3 个跨膜结构域 (TMD)
生物学参数
基因符号 ABCC1
Entrez ID 4363
分子量 ≈ 190 kDa
细胞定位 基底侧膜 (Basolateral)
底物特性
生理底物 LTC4, GSH, GSSG
耐药底物 阿霉素, 长春新碱, 氨甲蝶呤
转运模式 共转运 (Co-transport)

分子机制:谷胱甘肽依赖的“清洁工”

MRP1 的运作机制与 P-gp 存在显著差异,这种差异赋予了它独特的“解毒”功能:

  • 独特的拓扑结构 (TMD0): 
    不同于大多数 ABC 转运体(2个跨膜域),MRP1 拥有一个额外的 N 端跨膜结构域(TMD0),使其包含 3 个跨膜域(TMD0, TMD1, TMD2)和 17 个跨膜螺旋。这一结构对其运输功能和膜定位至关重要。
  • GS-X 泵功能 (GSH-Dependent): 
    MRP1 偏好转运与谷胱甘肽(GSH)、葡萄糖醛酸或硫酸根结合的阴离子底物。对于未结合的中性疏水药物(如长春新碱),MRP1 必须通过与游离 GSH 共转运的方式将其泵出。
  • 氧化应激调节: 
    通过主动排出氧化型谷胱甘肽(GSSG),MRP1 调节细胞内的氧化还原平衡。过度表达可导致细胞内 GSH 耗竭,引发一种独特的细胞死亡形式。

临床相关性与疾病

疾病类型 表达特征 临床意义
神经母细胞瘤 (Neuroblastoma) MYCN 扩增常伴随 ABCC1 高表达 是预后不良的强有力独立预测因子,导致对一线化疗耐药。
非小细胞肺癌 (NSCLC) 普遍高表达 与多柔比星、依托泊苷和长春碱类的耐药性密切相关。
生理性屏障 脉络丛、血睾屏障 保护重要器官(如大脑、生殖细胞)免受异物和代谢毒素侵害。

干预策略:从抑制剂到调节剂

开发困境与突破

尽管 MK-571 (白三烯受体拮抗剂) 和 丙磺舒 (Probenecid) 在实验中被证明能抑制 MRP1,但临床转化面临挑战:
1. 生理毒性: MRP1 在全身广泛分布,抑制它可能导致代谢废物堆积和氧化损伤。
2. GSH 耗竭策略: 既然 MRP1 依赖 GSH,使用 BSO (Buthionine sulfoximine) 耗竭细胞内 GSH,可间接瘫痪 MRP1 的泵出功能,这一策略目前正在联合疗法中进行探索。

           MRP1 · 关键相关概念
蛋白家族 ABC转运体ABCC 亚家族P-糖蛋白 (对比)
内源性底物 白三烯C4 (LTC4) • 胆红素葡萄糖醛酸 • 雌激素复合物
调控因子 Nrf2 (抗氧化转录因子) • p53 (肿瘤抑制因子)
       学术参考文献 [Academic Review]
       

[1] Cole SP, et al. (1992). Overexpression of a transporter gene in a multidrug-resistant human lung cancer cell line. Science.
[点评]:MRP1 的发现文献。在不表达 P-gp 的多药耐药小细胞肺癌细胞系 H69AR 中首次克隆了该基因。

[2] Deeley RG, et al. (2006). Transmembrane transport of endo- and xenobiotics by mammalian ATP-binding cassette multidrug resistance proteins. Physiological Reviews.
[点评]:全面综述,详细阐述了 MRP 家族(ABCC)的结构、底物特异性及生理功能。

[3] Munoz, M., et al. (2007). Role of the MRP1/ABCC1 transporter in the physiology and pathology of the lung. British Journal of Pharmacology.
[点评]:聚焦于 MRP1 在肺部生理及肺癌病理中的核心作用,特别是其对白三烯的转运。