OMIM Entry – * 611785 – ATP-BINDENDE KASSETTE, SUBFAMILIE B, MEDLEM 5; ABCB5

TEKST

ABCB5 tilhører ATP-binding kassette (ABC) transporter superfamilien af integrale membranproteiner. Disse proteiner deltager i ATP-afhængig transmembrantransport af strukturelt forskellige molekyler, der spænder fra små ioner, sukkerstoffer og peptider til mere komplekse organiske molekyler (Chen et al., 2005).

Gennem søgning i en database efter homologer af ABCB1 (171050), efterfulgt af RT-PCR af RNA fra humane primære epidermale melanocytter og en malign melanomcellelinje, klonede Frank et al. (2003) ABCB5. Det afledte 812-aminosyreprotein har 5 transmembranhelixer, der er flankeret af både ekstracellulære og intracellulære ATP-bindingsdomæner. ABCB5 har 54 % og 56 % aminosyreidentitet med henholdsvis ABCB1 og ABCB4 (171060). RT-PCR påviste ABCB5 i melanocytter og melanomceller, men ikke i mononukleære celler fra perifert blod eller i tumorcellelinjer uden melanom. Western Blot-analyse afslørede et 89 kD endogent ABCB5-protein i melanocytter og melanomceller. Flowcytometri viste, at ABCB5 var udtrykt på celleoverfladen af transficerede brystkræftceller.

Gennem screening af et melanom cDNA-bibliotek klonede Chen et al. (2005) 2 ABCB5-splejsningsvarianter, som de kaldte ABCB5-alpha og -beta. ABCB5-alpha og -beta divergerer efter exon 6, idet ABCB5-alpha omfatter et syvende exon, der koder for dets 3-prime UTR, og ABCB5-beta omfatter yderligere 14 exoner. ABCB5-alpha-proteinet, der har 131 aminosyrer, har en beregnet molekylmasse på 15 kD. Det har et ABC-signaturmotiv og en Walker B-konsensussekvens, men ingen Walker A-konsensussekvens. ABCB5-beta har derimod et N-terminalt ABC-signaturmotiv og et Walker B-motiv, efterfulgt af 6 transmembrandomæner og C-terminale Walker A-, ABC-signatur- og Walker B-motiver. RT-PCR påviste præferentiel ekspression af både ABCB5-alpha og -beta i melanomer, uden ekspression i normal uterus, lunge eller placenta. Ved Northern Blot-analyse blev der påvist ABCB5-transskriptioner på 2,4 til 7,5 kb i melanomceller, men ikke i nogen af de undersøgte normale menneskelige væv. RT-PCR viste ekspression af ABCB5-alpha og -beta i normale melanocytter og af ABCB5-beta i retinale pigmentepithelceller.

Frank et al. (2003) fandt, at ABCB5, ligesom ABCB1, inducerede rhodaminudstrømning i transficerede brystkræftcellelinjer. ABCB5 blev i høj grad udtrykt i mono- og multinukleede humane epidermale melanocytter med en CD133 (PROM1; 604365)-positiv progenitor-fænotype. Frank et al. (2003) viste, at polyploide ABCB5-positive celler blev genereret ved cellefusion, og denne proces blev specifikt forstærket af ABCB5-blokade. Multinukleerede cellehybrider gav anledning til mononukleerede efterkommere, hvilket viser, at fusion bidrog til kulturens vækst og differentiering.

Frank et al. (2005) viste, at ABCB5 blev udtrykt i kliniske maligne melanomer og fortrinsvis markerede en undergruppe af hyperpolariserede tumorceller med en CD133-positiv stamcellefænotype i maligne melanomkulturer og kliniske melanomer. Blokering af ABCB5 med anti-ABCB5 monoklonalt antistof vendte doxorubicinresistens i en melanomcellelinje og øgede intracellulær doxorubicinakkumulering, hvilket indikerer, at ABCB5-medieret udstrømning var mekanismen for doxorubicinresistens i disse celler. Ekspression af ABCB5 i et panel af kræftcellelinjer korrelerede signifikant med tumorresistens over for doxorubicin.

Schatton et al. (2008) identificerede en subpopulation af tumorinitierende celler beriget med humane maligne melanom-initierende celler (MMIC) defineret ved ekspression af kemoresistensmægleren ABCB5 og viste, at specifik målretning af denne tumorigene minoritetspopulation hæmmer tumorvækst. ABCB5-positive tumorceller, der er påvist hos humane melanompatienter, viste en primitiv molekylær fænotype og korrelerede med klinisk melanomudvikling. I serielle xenotransplantationseksperimenter fra menneske til mus havde ABCBA5-positive melanomceller større tumorigene kapacitet end ABCB5-negative bulkpopulationer og genetablerede klinisk tumorheterogenitet. Genetisk lineage tracking in vivo viste, at ABCB5-positive subpopulationer har en specifik evne til selvfornyelse og differentiering, fordi ABCB5-positive kræftceller genererede både ABCB5-positive og ABCB5-negative efterkommere, mens ABCB5-negative tumorpopulationer i lavere grad udelukkende gav anledning til ABCB5-null-celler. I en indledende proof-of-principle-analyse, der havde til formål at teste hypotesen om, at MMIC også er nødvendige for vækst af etablerede tumorer, udøvede systemisk administration af et monoklonalt antistof rettet mod ABCB5, der har vist sig at være i stand til at inducere antistofafhængig cellemedieret cytotoksicitet i ABCB5-positive MMIC, tumorhæmmende virkninger.

Ksander et al. (2014) viste, at ABCB5 markerer limbale stamceller og er påkrævet for vedligeholdelse af limbale stamceller (LSC), hornhindeudvikling og reparation. Endvidere viste Ksander et al. (2014), at prospektivt isolerede humane eller murine ABCB5-positive LSC’er har den eksklusive evne til fuldt ud at genoprette hornhinden efter transplantation til LSC-deficiente mus i xenogene eller syngene transplantationsmodeller. ABCB5 udtrykkes fortrinsvis på mærkningsbærende LSC’er hos mus og p63-alpha (se 603273) -positive LSC’er hos mennesker. I overensstemmelse med disse resultater er ABCB5-positive LSC-frekvensen reduceret hos LSC-deficiente patienter. Abcb5-funktionstab i Abcb5 knockout-mus forårsagede udtømning af hvilende LSC’er på grund af øget proliferation og apoptose og resulterede i defekt hornhinde-differentiering og sårheling. Ksander et al. (2014) konkluderede, at deres data samlet set gav bevis for, at ABCB5 identificerer pattedyrs LSC’er.

Frank et al. (2003) fastslog, at ABCB5-genet indeholder 19 exoner og strækker sig over 108 kb. Chen et al. (2005) fastslog, at ABCB5-genet indeholder mindst 20 exoner.

Gennem genomisk sekvensanalyse kortlagde Frank et al. (2003) ABCB5-genet til kromosom 7p21-p15.3. Frank et al. (2005) erklærede, at ABCB5-genet er kortlagt til kromosom 7p15.3.