多剤耐性腫瘍細胞における細胞内P糖タンパク質

薬物 - エフルクス分子ポンプP糖タンパク質（P-gp）の過剰発現は、腫瘍細胞に腫瘍耐性（MDR）表現型をもたらす可能性があります。これは、癌化学療法不全の原因の1つです。ヒト腫瘍細胞のいくつかのin vitroモデルを調査することにより、P-GPは原形質膜への局在に加えて、細胞内にも見られることが観察されました。特に、免疫細胞化学および細胞質測定法を使用することにより、MDR乳がん細胞（MCF-7）では、抗腫瘍化合物ドキソルビシンの蓄積部位であるゴルジ装置で有意なレベルのP-gpが発現したことが明らかになりました。さらに、細胞毒性薬物治療を受けたことのない3つの安定したヒト黒色腫細胞株におけるP-gpの細胞内位置を実証しました。二重免疫蛍光標識と免疫電子顕微鏡検査が明らかになりました。また、この腫瘍細胞型では、細胞内薬物輸送において極めて重要な役割を果たすと思われるゴルジ装置のP-gpの位置です。最後に、異なる程度の固有または薬物誘発性耐性を示すヒト結腸癌系（LOVO）の薬物輸送タンパク質の発現、局在、および機能を分析しました。MDR Lovo細胞のみが原形質膜でP-gpを発現し、低レベルの薬剤耐性クローンLovo細胞とMDR Lovo細胞の両方が細胞内P-gpに対して陽性であると思われることがわかりました。我々の発見は、薬物の輸送と隔離における活性形成内P-gpの機能的役割を示唆しています。これは、細胞毒性薬に対する腫瘍細胞の相補的な保護メカニズムを表しています。

The overexpression of the drug-efflux molecular pump P-glycoprotein (P-gp) may confer to tumor cells the multidrug resistant (MDR) phenotype, which is one of the causes of cancer chemotherapy failure. By investigating several in vitro models of human tumor cells, we observed that P-gp, in addition to its localization on the plasma membrane, can also be found intracellularly. In particular, by using immunocytochemical and cytofluorimetric methods, we revealed that in MDR breast cancer cells (MCF-7) a significant level of P-gp was expressed in the Golgi apparatus, which is the major site of accumulation of the antitumoral compound doxorubicin. Moreover, we demonstrated the intracellular location of P-gp in three stabilized human melanoma cell lines which had never undergone cytotoxic drug treatment and did not express the transporter molecule on the plasma membrane. Double immunofluorescence labelling and immunoelectron microscopy revealed, also in this tumor cell type, the location of P-gp in the Golgi apparatus where it seems to play a pivotal role in intracellular drug transport. Finally, we analyzed the expression, localization and function of drug transport proteins in human colon carcinoma lines (LoVo) exhibiting different degrees of intrinsic or drug-induced resistance. We found that only MDR LoVo cells expressed P-gp on the plasma membrane while both low-level drug resistant clonal LoVo cells and MDR LoVo cells appeared to be positive for intracellular P-gp. Our findings suggest a functional role of the intracytoplasmic P-gp in the transport and sequestration of drugs. This represents a complementary protective mechanism of tumor cells against cytotoxic agents.