マウスマクロファージにおけるフルオロキノロン抗生物質シプロフロキサシンの排出トランスポーターの同定：シプロフロキサシン耐性細胞を使用した研究

最も広く使用されている完全に合成抗生物質であるシプロフロキシンは、野生型マウスJ774マクロファージのMRP様輸送体によって媒介される活性排出の影響を受けます。7つの潜在的なMRPの間で輸送体を識別するために、長期曝露によって耐性があるシプロフロキサシンに耐性がある細胞を使用して、薬物濃度の増加に及ぼすことによって得られます（これらの細胞はシプロフロキサシンの蓄積を示し、シプロフロキサシン敏感な細胞内リステリアリッシア単球性物質に保護されたニッチを提供します）。本論文では、最初に、シプロフロキサシン耐性細胞がゲムフィブロジル（非特異的MRP阻害剤）によって阻害されるシプロフロキサシンのより速い流出を示すことを示します。Elacridarは、P糖タンパク質および乳癌抵抗性タンパク質（BCRP）を阻害することが知られている濃度で、シプロフロキサシンの蓄積のわずかに増加しただけで、耐性細胞と野生型細胞に差はありませんでした。mRNA（リアルタイムPCR）およびタンパク質（ウエスタンブロッティング）レベルでの分析により、MRP2とMRP4の過剰発現が明らかになりました。しかし、MRP4転写産物は圧倒的に主要でした（45％[野生型細胞]から95％[シプロフロキサシン耐性細胞]をテストしたすべてのMRP転写産物[MRP1からMRP7]）。特定の小さな干渉RNAによるMRP2およびMRP4のサイレンシングは、MRP4のみがシプロフロキサシン耐性および野生型細胞の両方でシプロフロキサシン輸送に関与していることを示した。したがって、この研究では、マウスマクロファージにおけるシプロフロキサシンの最も可能性の高いトランスポーターであると特定されていますが、この広く使用されている抗生物質に対する真核細胞の慢性曝露により、MRP4とMRP2の両方の一般的なアップレギュレーションメカニズムを開いています。

Ciprofloxacin, the most widely used totally synthetic antibiotic, is subject to active efflux mediated by a MRP-like transporter in wild-type murine J774 macrophages. To identify the transporter among the seven potential Mrps, we used cells made resistant to ciprofloxacin obtained by long-term exposure to increasing drug concentrations (these cells show less ciprofloxacin accumulation and provide a protected niche for ciprofloxacin-sensitive intracellular Listeria monocytogenes). In the present paper, we first show that ciprofloxacin-resistant cells display a faster efflux of ciprofloxacin which is inhibited by gemfibrozil (an unspecific MRP inhibitor). Elacridar, at a concentration known to inhibit P-glycoprotein and breast cancer resistance protein (BCRP), only slightly increased ciprofloxacin accumulation, with no difference between resistant and wild-type cells. Analysis at the mRNA (real-time PCR) and protein (Western blotting) levels revealed an overexpression of Mrp2 and Mrp4. Mrp4 transcripts, however, were overwhelmingly predominant (45% [wild-type cells] to 95% [ciprofloxacin-resistant cells] of all Mrp transcripts tested [Mrp1 to Mrp7]). Silencing of Mrp2 and Mrp4 with specific small interfering RNAs showed that only Mrp4 is involved in ciprofloxacin transport in both ciprofloxacin-resistant and wild-type cells. The study therefore identifies Mrp4 as the most likely transporter of ciprofloxacin in murine macrophages but leaves open a possible common upregulation mechanism for both Mrp4 and Mrp2 upon chronic exposure of eukaryotic cells to this widely used antibiotic.