Entrée OMIM – * 611785 – ATP-BINDING CASSETTE, SUBFAMILLE B, MEMBRE 5 ; ABCB5

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ABCB5 appartient à la superfamille des transporteurs ABC (ATP-binding cassette) des protéines membranaires intégrales. Ces protéines participent au transport transmembranaire dépendant de l’ATP de molécules structurellement diverses allant de petits ions, sucres et peptides à des molécules organiques plus complexes (Chen et al., 2005).

En recherchant dans une base de données les homologues d’ABCB1 (171050), puis par RT-PCR d’ARN provenant de mélanocytes épidermiques primaires humains et d’une lignée cellulaire de mélanome malin, Frank et al. (2003) ont cloné ABCB5. La protéine déduite de 812 acides aminés possède 5 hélices transmembranaires flanquées de domaines extracellulaires et intracellulaires de liaison à l’ATP. ABCB5 partage 54% et 56% d’identité d’acides aminés avec ABCB1 et ABCB4 (171060), respectivement. La RT-PCR a détecté ABCB5 dans les mélanocytes et les cellules de mélanome, mais pas dans les cellules mononucléaires du sang périphérique ni dans les lignées cellulaires de tumeurs non mélaniques. Une analyse Western blot a révélé la présence d’une protéine endogène ABCB5 de 89 kD dans les mélanocytes et les cellules de mélanome. La cytométrie en flux a montré qu’ABCB5 était exprimée à la surface cellulaire des cellules de cancer du sein transfectées.

En criblant une bibliothèque d’ADNc de mélanome, Chen et al. (2005) ont cloné 2 variantes d’épissage d’ABCB5, qu’ils ont appelées ABCB5-alpha et -beta. ABCB5-alpha et -beta divergent après l’exon 6, ABCB5-alpha incluant un septième exon qui code pour son UTR 3-prime, et ABCB5-beta incluant 14 exons supplémentaires. La protéine ABCB5-alpha de 131 acides aminés a une masse moléculaire calculée de 15 kD. Elle possède un motif de signature ABC et une séquence consensus Walker B, mais aucune séquence consensus Walker A. En revanche, ABCB5-beta possède un motif de signature ABC N-terminal et un motif Walker B, suivis de 6 domaines transmembranaires et de motifs Walker A, signature ABC et Walker B C-terminaux. La RT-PCR a détecté une expression préférentielle d’ABCB5-alpha et -beta dans les mélanomes, sans expression dans l’utérus, le poumon ou le placenta normaux. L’analyse par transfert Nord a détecté des transcrits ABCB5 de 2,4 à 7,5 kb dans les cellules de mélanome, mais pas dans les tissus humains normaux examinés. La RT-PCR a montré l’expression d’ABCB5-alpha et -beta dans les mélanocytes normaux et d’ABCB5-beta dans les cellules épithéliales du pigment rétinien.

Frank et al. (2003) ont trouvé que l’ABCB5, comme l’ABCB1, induisait un efflux de rhodamine dans des lignées cellulaires transfectées de cancer du sein. ABCB5 était fortement exprimé dans les mélanocytes épidermiques humains mono- et multinucléés avec un phénotype progéniteur CD133 (PROM1 ; 604365) positif. Frank et al. (2003) ont montré que des cellules polyploïdes ABCB5-positives étaient générées par fusion cellulaire, et que ce processus était spécifiquement renforcé par le blocage d’ABCB5. Les hybrides de cellules multinucléées ont donné naissance à une progéniture mononucléée, démontrant que la fusion contribuait à la croissance et à la différenciation de la culture.

Frank et al. (2005) ont montré que ABCB5 était exprimé dans les mélanomes malins cliniques et marquait préférentiellement un sous-ensemble de cellules tumorales hyperpolarisées avec un phénotype de cellules souches CD133-positives dans les cultures de mélanomes malins et les mélanomes cliniques. Le blocage d’ABCB5 par un anticorps monoclonal anti-ABCB5 a inversé la résistance à la doxorubicine dans une lignée cellulaire de mélanome et a augmenté l’accumulation intracellulaire de doxorubicine, indiquant que l’efflux médié par ABCB5 était le mécanisme de résistance à la doxorubicine dans ces cellules. L’expression d’ABCB5 dans un panel de lignées cellulaires cancéreuses a été corrélée de manière significative avec la résistance tumorale à la doxorubicine.

Schatton et al. (2008) ont identifié une sous-population de cellules initiatrices de tumeurs enrichie en cellules initiatrices de mélanomes malins humains (MMIC) définie par l’expression du médiateur de chimiorésistance ABCB5 et ont montré que le ciblage spécifique de cette population minoritaire tumorigène inhibe la croissance tumorale. Les cellules tumorales ABCB5-positives détectées chez des patients atteints de mélanome humain présentaient un phénotype moléculaire primitif et étaient corrélées à la progression clinique du mélanome. Lors d’expériences de xénotransplantation en série entre humains et souris, les cellules de mélanome ABCBA5-positives possédaient une plus grande capacité tumorigène que les populations générales ABCB5-négatives et rétablissaient l’hétérogénéité des tumeurs cliniques. Le suivi génétique du lignage in vivo a démontré une capacité spécifique des sous-populations ABCB5-positives pour l’auto-renouvellement et la différenciation, car les cellules cancéreuses ABCB5-positives ont généré une progéniture ABCB5-positive et ABCB5-négative, tandis que les populations tumorales ABCB5-négatives ont donné naissance, à des taux plus faibles, exclusivement à des cellules ABCB5-nulles. Dans une première analyse de preuve de principe conçue pour tester l’hypothèse selon laquelle les MMIC sont également nécessaires à la croissance des tumeurs établies, l’administration systémique d’un anticorps monoclonal dirigé contre ABCB5, qui s’est révélé capable d’induire une cytotoxicité à médiation cellulaire dépendant des anticorps dans les MMIC ABCB5-positifs, a exercé des effets inhibiteurs de tumeurs.

Ksander et al. (2014) ont montré qu’ABCB5 marque les cellules souches limbiques et est nécessaire au maintien des cellules souches limbiques (CSL), au développement et à la réparation de la cornée. En outre, Ksander et al. (2014) ont démontré que les LSC positives ABCB5 humaines ou murines prospectivement isolées possèdent la capacité exclusive de restaurer complètement la cornée lors de la greffe à des souris déficientes en LSC dans des modèles de transplantation xénogénique ou syngénique. ABCB5 est exprimé de manière préférentielle sur les CSL qui conservent leur marque chez la souris et sur les CSL p63-alpha (voir 603273) chez l’homme. Conformément à ces résultats, la fréquence des CSL ABCB5-positifs est réduite chez les patients déficients en CSL. La perte de fonction d’Abcb5 chez les souris knockout a provoqué une déplétion des CSL quiescentes en raison d’une prolifération et d’une apoptose accrues, et a entraîné une différenciation cornéenne et une cicatrisation défectueuses. Ksander et al. (2014) ont conclu que leurs données prises dans leur ensemble fournissaient la preuve que ABCB5 identifie les CSL des mammifères.

Frank et al. (2003) ont déterminé que le gène ABCB5 contient 19 exons et s’étend sur 108 kb. Chen et al. (2005) ont déterminé que le gène ABCB5 contient au moins 20 exons.

Par analyse de la séquence génomique, Frank et al. (2003) ont cartographié le gène ABCB5 sur le chromosome 7p21-p15.3. Frank et al. (2005) ont déclaré que le gène ABCB5 est cartographié sur le chromosome 7p15.3.