La sous-famille BCRP (Breast Cancer Resistance Protein)

La BCRP a été découverte en 1997 sur une lignée de cellules humaines du cancer du sein présentant une résistance croisée à différents agents anticancéreux mais ne surexprimant ni la Pgp, ni les MRPs (Doyle et al., 1998). Il s’agissait d’un nouveau transporteur ABC conférant le phénotype MDR. Le gène de la BCRP a également été cloné par 2 autres équipes qui l’ont appelé MXR (pour résistance à la mitoxantrone, Miyake et al., 1999) et ABCP (pour transporteur ABC placentaire, Allikmets et al., 1998).

4-1- Structure de la BCRP

Le gène de la BCRP humaine code pour une protéine de 655 acides aminés, contenant un seul domaine de liaison à l’ATP en N-terminal, suivi d’un domaine de 6 segments transmembranaires (figure 23). Basé sur des homologies de structure et de séquence, la BCRP appartient à la sous-famille G des transporteurs ABC (ABCG2). Par analogie avec d’autres transporteurs ABC analysés à ce jour, il semblerait que la BCRP agisse sous forme d’homo- ou d’hétérodimère (Van Veen et al., 2000 ; Chang et Roth, 2001 ; Ewart et Howells, 1998). L’homodimérisation de la BCRP pourrait être nécessaire au transport de substrats (Kage et al., 2002).

4-2- Localisation de la BCRP

De hauts niveaux d’expression de la BCRP ont été retrouvés dans le placenta, le colon, l’intestin et le foie (Ito et al., 2005 ; Meyer zu Schwabedissen et al., 2006). Des études immuno-histochimiques ont permis de détecter la BCRP sur la membrane plasmique du syncytiotrophoblaste placentaire, sur la membrane canaliculaire des hépatocytes et sur la membrane luminale des cellules épithéliales du petit et du gros intestin (Maliepaard et al., 2001). Elle a également été retrouvée au niveau du sein, au niveau des cellules endothéliales de capillaires et de veines dans pratiquement tous les tissus analysés, mais pas au niveau de l’endothélium artériel. Maliepaard et al. n’ont pas détecté de BCRP dans les érythrocytes, les leucocytes et les plaquettes (Maliepaard et al., 2001). Cependant, Albermann et al. ont trouvé des ARN messagers de bcrp dans les cellules mononucléées du sang périphérique (Albermann et al., 2005).

rôle important au niveau de la pharmacocinétique et la pharmacodynamique de certains xénobiotiques et substrats endogènes (Cascorbi, 2006). Elle contribue ainsi à la résistance à de nombreux anticancéreux tels que la doxorubicine, l’irinotecan, le méthotrexate, la mitoxantrone, le topotecan ; à des antihistaminiques tels que la cimétidine ; à des sondes fluorescentes telles que le Hoechst 3342, la prazosine, le BBR3390 (Borst et al., 1999 ; Jonker et al., 2002 ; Ito et al., 2005). La BCRP interagit avec les porphyrines et protègent les cellules et/ou les tissus de l’accumulation de protoporphyrines en conditions hypoxiques (Krishnamurthy et Schuetz, 2005).

Le caractère lipophile de la majorité des substrats de la BCRP laisse penser que leur(s) site(s) de fixation se trouvent au niveau intramembranaire.

4-4- Régulation de la BCRP

L’expression de la BCRP serait modulée par EGF (Epidermal Growth Factor), par activation de la voie des MAP Kinases (mitogene-activated phosphokinase) via la phosphorylation de ERK 1 et 2 (extracellular regulated kinase) et de JNK/SAPK (c-Jun N-terminal kinase / stress-activated protein kinase) (Meyer zu Schwabedissen et al., 2006).

Un élément de réponse aux œstrogènes (ERE) a été découvert au niveau de la séquence promotrice de la BCRP (Ee et al., 2004). Des œstrogènes tels que le 17β-œstradiol, pourraient moduler l’expression de la BCRP par l’intermédiaire du récepteur aux œstrogènes-α, de manière différentielle selon le type cellulaire étudié (Ee et al., 2004 ; Imai et al., 2005).

5- Transporteurs ABC et VIH

5-1- Effet de l’infection par le VIH sur l’expression des transporteurs

Les études publiées portant sur la relation entre l’expression des transporteurs ABC et l’infection par le VIH ont donné lieu à des résultats contradictoires. Ces différences sont vraisemblablement dues aux variations de sélection et stratification des cohortes de patients, aux types cellulaires, ou encore aux différences analytiques.

Ainsi Lucia et al. ont montré une diminution d’expression de la Pgp sur les lymphocytes CD4+ de patients infectés (Lucia et al., 1995-a). Cette diminution a été confirmée par d’autres études (Meaden et al., 2001 ; Lucia et al., 2002 ; Jorajuria et al., 2003). Cependant, certains travaux ont montré que le niveau d’expression de la Pgp dans les lymphocytes T et les monocytes augmentait durant l’infection à VIH (Gollapudi et Gupta, 1990). Le niveau d’expression de la Pgp augmenterait dans les lymphocytes CD4+ de patients infectés et augmenterait avec la progression de la maladie (Andreana et al., 1996 ;

Gupta et Gollapudi, 1993). De plus, Camus et al. ont montré une augmentation des ARN messagers de mdr1 dans les trophoblastes placentaires de patientes infectées (Camus et al., 2006).

Il semblerait également que cette régulation d’expression de la Pgp soit accompagnée par une diminution de son activité (Andreana et al., 1996 ; Lucia et al., 1995-a). Une diminution significative de la fonctionnalité de la Pgp a été trouvée dans les cellules NK CD16+ (Natural Killer) chez les patients infectés par le VIH-1. Cette diminution devient plus importante avec la progression de la maladie et semble corrélée avec une diminution de la fonction cytotoxique de ces cellules (Lucia et al., 1995-a ; Lucia et al., 1995-b).

Par ailleurs, l’expression de la MRP1 dans les lymphocytes ne semble pas altérée par l’infection (Meaden et al., 2001). L’exposition de macrophages humains au VIH produirait une augmentation tardive de l’expression des MRPs 1 et 5 indépendamment de la production de cytokines. La surexpression de la MRP4 induite par le VIH semble, quant à elle, transitoire et corrélée à la libération de TNF-α (Jorajuria et al., 2004-b). Des phénomènes de régulation différents selon les MRPs et selon le type cellulaire seraient impliqués.

5-2- Effet des transporteurs sur la réplication virale

Les transporteurs peuvent influencer l’infectiosité et la réplication du VIH.

In vitro, l’expression de la Pgp sur les lymphocytes T inhibe la fusion du virus avec la membrane plasmique de la cellule hôte, et retarde également la réplication virale. Cette diminution de la réplication est corrélée au niveau d’expression de la Pgp (Lee et al., 2000 ; Speck et al., 2002). Cette inhibition serait indépendante de l’activité ATPasique de la Pgp et pourrait en partie résulter d’une liaison directe du virus avec le transporteur (Lee et al., 2000). De plus, lorsque les cellules sont incubées avec de la quinidine ou du PSC833 (inhibiteurs de la Pgp), le niveau de production virale dans ces cellules augmente.

En revanche, l’expression de la MRP1 semblerait augmenter l’infectiosité virale (Speck et al., 2002). Cet effet serait spécifique de la MRP1, puisqu’il est partiellement inversé par ses inhibiteurs. Il interviendrait dans les phases précoces du cycle viral, comme pour la Pgp.

In vivo sur des lymphocytes CD4+ et CD8+ de patients VIH+ traité ou non, il existerait une relation inverse entre l’activité de la Pgp et les taux plasmatiques d’ARN viraux, mais aucune relation avec le