ABCB5是ATP结合盒(ATP-binding cassette, ABC)转运蛋白家族的一员,这个家族的成员在细胞内起着重要的转运功能,参与物质的跨膜转运。ABCB5基因编码的蛋白质是一种膜蛋白,它能够利用ATP的能量进行物质的转运,这一功能对于细胞内外物质的交换和细胞功能维持至关重要。ABCB5不仅在正常细胞中发挥重要作用,还与多种疾病的发生发展密切相关。
在血液系统恶性肿瘤中,ABCB5基因的表达水平显著升高。有研究使用实时PCR技术检测了29例急性淋巴细胞白血病(ALL)、24例慢性淋巴细胞白血病(CLL)、42例急性髓系白血病(AML)、22例慢性髓系白血病(CML)、17例淋巴瘤和10例多发性骨髓瘤(MM)患者的白血病细胞中ABCB5基因的表达情况,发现ABCB5基因在B-祖细胞ALL、AML的FAB M1和M2型以及淋巴瘤患者中表达显著升高。此外,ABCB5基因的表达与MDR1基因的表达呈正相关,而与MRP基因和BCRP基因的表达没有相关性。这表明ABCB5基因的表达可能与白血病患者的化疗耐药性有关[1]。
在黑色素瘤中,ABCB5基因的表达也具有差异性。研究发现,在10例足部黑色素瘤和正常皮肤样本的比较中,ABCB5基因在黑色素瘤样本中表达显著升高,而在正常皮肤样本中几乎不表达。此外,研究发现ABCB5基因在黑色素瘤中的表达具有个体差异性,这可能与黑色素瘤的化疗耐药性和侵袭性有关[2]。
在眼科学领域,ABCB5基因对于角膜发育和修复具有重要意义。研究发现,ABCB5基因在角膜缘干细胞(limbal stem cells, LSCs)中特异性表达,并且对于LSCs的维持、角膜发育和修复至关重要。在ABCB5基因敲除小鼠模型中,LSCs的静息状态被破坏,导致角膜分化异常和伤口愈合缺陷[3]。
在分子进化方面,研究发现ABCB5基因的祖先是一种完整的转运蛋白,并且在进化过程中保持了其功能。此外,研究发现ABCB5基因的编码单核苷酸多态性(cSNPs)可能与ABCB5的功能有关,这些SNPs在人群中可能影响与ABCB5相关的疾病[4]。
此外,ABCB5基因还与乳腺癌的侵袭和转移有关。研究发现,ABCB5基因在乳腺癌转移组织中表达显著升高,并且能够促进乳腺癌细胞的侵袭和转移。此外,研究发现ABCB5基因的表达与ZEB1基因的表达呈正相关,而ZEB1基因是ABCB5基因的一个下游因子,参与调控乳腺癌细胞的侵袭和转移[5]。
在眼表鳞状细胞癌(ocular surface squamous neoplasia, OSSN)中,ABCB5基因的表达也升高。研究发现,在OSSN组织中,ABCB5基因的表达升高,并且具有不同的表达模式,这可能与OSSN的发病机制有关[6]。
综上所述,ABCB5基因在多种疾病中发挥重要作用,包括血液系统恶性肿瘤、黑色素瘤、角膜疾病、乳腺癌和眼表鳞状细胞癌。ABCB5基因的表达水平与疾病的化疗耐药性、侵袭性和转移性有关,因此ABCB5基因可能成为疾病诊断和治疗的潜在靶点。此外,ABCB5基因的研究有助于深入理解疾病的发病机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Yang, Ming, Li, Wei, Fan, Dongmei, Zhang, Yizhi, Xiong, Dongsheng. 2011. Expression of ABCB5 gene in hematological malignances and its significance. In Leukemia & lymphoma, 53, 1211-5. doi:10.3109/10428194.2011.637214. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22044138/
2. Vásquez-Moctezuma, I, Meraz-Ríos, M A, Villanueva-López, C G, García-Sierra, F, Herrera-González, N E. . ATP-binding cassette transporter ABCB5 gene is expressed with variability in malignant melanoma. In Actas dermo-sifiliograficas, 101, 341-8. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20487690/
3. Ksander, Bruce R, Kolovou, Paraskevi E, Wilson, Brian J, Frank, Markus H, Frank, Natasha Y. 2014. ABCB5 is a limbal stem cell gene required for corneal development and repair. In Nature, 511, 353-7. doi:10.1038/nature13426. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25030174/
4. Moitra, Karobi, Scally, Mark, McGee, Kate, Gold, Bert, Dean, Michael. 2011. Molecular evolutionary analysis of ABCB5: the ancestral gene is a full transporter with potentially deleterious single nucleotide polymorphisms. In PloS one, 6, e16318. doi:10.1371/journal.pone.0016318. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21298007/
5. Yao, Juntao, Yao, Xuan, Tian, Tao, Nan, Kejun, Huo, Xiongwei. . ABCB5-ZEB1 Axis Promotes Invasion and Metastasis in Breast Cancer Cells. In Oncology research, 25, 305-316. doi:10.3727/096504016X14734149559061. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28281973/
6. Jongkhajornpong, Passara, Nakamura, Takahiro, Sotozono, Chie, Inatomi, Tsutomu, Kinoshita, Shigeru. 2016. Elevated expression of ABCB5 in ocular surface squamous neoplasia. In Scientific reports, 6, 20541. doi:10.1038/srep20541. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26843453/