Семейство кальцитонина и этиологическое происхождение С-клеток. Обзор литературы
https://doi.org/10.14341/ket12805
Аннотация
Медуллярный рак щитовидной железы (МРЩЖ) — редкая форма онкологического поражения, происходящая из парафолликулярных, или С-клеток. В настоящее время активно ведутся поиски предикторов течения МРЩЖ и маркеров, способных прогнозировать ответ на лечение. Ключ к пониманию поведения этой опухоли лежит на пересечении эмбриологии и генетики. Несмотря на то, что генетические аспекты развития МРЩЖ детально изучены, вопрос о происхождении С-клеток остается актуальным. На сегодняшний день преобладает теория их эктодермального происхождения, однако в последние годы получены данные об экспрессии у С-клеток факторов, характерных для клеток энтодермального происхождения. Эти данные углубляют понимание их биологической роли и дают основания для дальнейших исследований. С-клетки производят различные белковые пептидные гормоны, включая кальцитонин, а также несколько других. В данной работе акцент сделан на изучении пептидных гормонов семейства кальцитонина (кальцитонин ген-ассоциированный пептид, амилин, адреномедуллин и интермедин), которые играют важную роль во множестве физиологических процессов организма. Некоторые из этих белков и их рецепторов обнаруживаются в злокачественных опухолях и связаны с менее благоприятным прогнозом. В обзорной статье обобщены сведения о происхождении С-клеток и предшественников кальцитонина, а также других структурно схожих с ним пептидов, в контексте МРЩЖ.
При поддержке: Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (грант №075-15-2022-310 от 20 апреля 2022 г.)
Об авторах
А. Шевэ
Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Шевэ Анастасия, к.м.н., врач-эндокринолог
117292, Москва, ул. Дм. Ульянова, д. 11
Конфликт интересов:
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи
Е. В. Бондаренко
Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Бондаренко Екатерина Владимировна, к.м.н., врач-патоморфолог
Москва
Конфликт интересов:
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи
К. Ю. Слащук
Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Слащук Константин Юрьевич, к.м.н., врач-эндокринолог, врач-онколог
Москва
Конфликт интересов:
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи
А. К. Эбзеева
Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Эбзеева Аминат Канаматовна, врач-эндокринолог
Москва
Конфликт интересов:
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи
К. Д. Вихирева
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Вихирева Ксения Денисовна, студент
Москва
Конфликт интересов:
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи
Д. Г. Бельцевич
Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Бельцевич Дмитрий Германович, д.м.н., профессор РАН
Москва
Конфликт интересов:
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи
Список литературы
1. Baber EC. XXI. Contributions to the minute anatomy of the thyroid gland of the dog. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 1876;166:557-568. doi: https://doi.org/10.1098/rstl.1876.0021
2. Nonidez JF. The origin of the “parafollicular” cell, a second epithelial component of the thyroid gland of the dog. 1932;49(3):479-505. doi: https://doi.org/10.1002/aja.1000490307
3. Лычкова А.Э. Нервная регуляция функции щитовидной железы // Вестник Российской академии медицинских наук. — 2013. — Т.68. — №6. — C.49-55. doi: https://doi.org/10.15690/vramn.v68i6.673
4. Pearse AG. 5-hydroxytryptophan uptake by dog thyroid ‘C’ cells, and its possible significance in polypeptide hormone production. Nature. 1966;211(5049):598-600. doi: https://doi.org/10.1038/211598a0
5. Nilsson M, Williams D. On the Origin of Cells and Derivation of Thyroid Cancer: C Cell Story Revisited. Eur Thyroid J. 2016;5(2):79-93. doi: https://doi.org/10.1159/00044733
6. Grevellec A, Tucker AS. The pharyngeal pouches and clefts: Development, evolution, structure and derivatives. Semin Cell Dev Biol. 2010;21(3):325-332. doi: https://doi.org/10.1016/j.semcdb.2010.01.022
7. Das SS, Mishra S, Kaul JM. Development of Parafollicular Cells and their Relationship with Developing Thyroid Follicles in Human Foetuses. J Clin Diagn Res. 2017;11(7):AC01-AC04. doi: https://doi.org/10.7860/JCDR/2017/26211.10225
8. Kameda Y. Cellular and molecular events on the development of mammalian thyroid C cells. Dev Dyn. 2016;245(3):323-341. doi: https://doi.org/10.1002/dvdy.24377
9. Russo AF, Clark MS, Durham PL. Thyroid parafollicular cells. An accessible model for the study of serotonergic neurons. Mol Neurobiol. 1996;13(3):257-276. doi: https://doi.org/10.1007/BF02740626
10. Adams A, Mankad K, Offiah C, Childs L. Branchial cleft anomalies: a pictorial review of embryological development and spectrum of imaging findings. Insights Imaging. 2016;7(1):69-76. doi: https://doi.org/10.1007/s13244-015-0454-5
11. Pueblitz S, Weinberg AG, Albores-Saavedra J. Thyroid C cells in the DiGeorge anomaly: a quantitative study. Pediatr Pathol. 1993;13(4):463-473. doi: https://doi.org/10.3109/15513819309048236
12. De Felice M, Di Lauro R. Thyroid development and its disorders: genetics and molecular mechanisms. Endocr Rev. 2004;25(5):722-746. doi: https://doi.org/10.1210/er.2003-0028
13. Damante G, Tell G, Di Lauro R. A unique combination of transcription factors controls differentiation of thyroid cells. Prog Nucleic Acid Res Mol Biol. 2001;66:307-356. doi: https://doi.org/10.1016/s0079-6603(00)66033-6
14. Mansouri A, Chowdhury K, Gruss P. Follicular cells of the thyroid gland require Pax8 gene function. Nat Genet. 1998;19(1):87-90. doi: https://doi.org/10.1038/ng0598-87
15. Meunier D, Aubin J, Jeannotte L. Perturbed thyroid morphology and transient hypothyroidism symptoms in Hoxa5 mutant mice. Dev Dyn. 2003;227(3):367-378. doi: https://doi.org/10.1002/dvdy.10325
16. Kusakabe T, Hoshi N, Kimura S. Origin of the ultimobranchial body cyst: T/ebp/Nkx2.1 expression is required for development and fusion of the ultimobranchial body to the thyroid. Dev Dyn. 2006;235(5):1300-1309. doi: https://doi.org/10.1002/dvdy.20655
17. Johansson E, Andersson L, Örnros J, et al. Revising the embryonic origin of thyroid C cells in mice and humans. Development. 2015;142(20):3519-3528. doi: https://doi.org/10.1242/dev.126581
18. Gimenez-Roqueplo AP, Robledo M, Dahia PLM. Update on the genetics of paragangliomas. Endocr Relat Cancer. 2023;30(4):e220373. doi: https://doi.org/10.1530/ERC-22-0373
19. Pachnis V, Mankoo B, Costantini F. Expression of the c-ret proto-oncogene during mouse embryogenesis. Development. 1993;119(4):1005-1017. doi: https://doi.org/10.1242/dev.119.4.1005
20. Hibi Y, Ohye T, Ogawa K, et al. A MEN2A family with two asymptomatic carriers affected by unilateral renal agenesis. Endocr J. 2014;61(1):19-23. doi: https://doi.org/10.1507/endocrj.ej13-0335
21. Jha S, Simonds WF. Molecular and Clinical Spectrum of Primary Hyperparathyroidism. Endocr Rev. 2023;44(5):779-818. doi: https://doi.org/10.1210/endrev/bnad009
22. Inzerillo AM, Zaidi M, Huang CL. Calcitonin: physiological actions and clinical applications. J Pediatr Endocrinol Metab. 2004;17(7):931-940. doi: https://doi.org/10.1515/jpem.2004.17.7.931
23. Wimalawansa SJ. Calcitonin gene-related peptide and its receptors: molecular genetics, physiology, pathophysiology, and therapeutic potentials. Endocr Rev. 1996;17(5):533-585. doi: https://doi.org/10.1210/edrv-17-5-533
24. Ali-Rachedi A, Varndell IM, Facer P, et al. Immunocytochemical localisation of katacalcin, a calcium-lowering hormone cleaved from the human calcitonin precursor. J Clin Endocrinol Metab. 1983;57(3):680-682. doi: https://doi.org/10.1210/jcem-57-3-680
25. Tamir H, Hsiung SC, Yu PY, et al. Serotonergic signalling between thyroid cells: protein kinase C and 5-HT2 receptors in the secretion and action of serotonin. Synapse. 1992;12(2):155-168. doi: https://doi.org/10.1002/syn.890120209
26. Raue F, Zink A, Scherübl H. Regulation of calcitonin secretion in vitro. Horm Metab Res. 1993;25(9):473-476. doi: https://doi.org/10.1055/s-2007-1002152
27. Zink A, Scherubl H, Raue F, Ziegler R. Somatostatin acts via a pertussis toxin-sensitive mechanism on calcitonin secretion in C-cells. Henry Ford Hosp Med J. 1992;40(3-4):289-292
28. Austin LA, Heath H 3rd. Calcitonin: physiology and pathophysiology. N Engl J Med. 1981;304(5):269-278. doi: https://doi.org/10.1056/NEJM198101293040505
29. Stevenson JC, Abeyasekera G, Hillyard CJ, et al. Calcitonin and the calcium-regulating hormones in postmenopausal women: effect of oestrogens. Lancet. 1981;1(8222):693-695. doi: https://doi.org/10.1016/s0140-6736(81)91973-5
30. Catherwood BD, Onishi T, Deftos LJ. Effect of estrogens and phosphorus depletion on plasma calcitonin in the rat. Calcif Tissue Int. 1983;35(4-5):502-507. doi: https://doi.org/10.1007/BF02405084
31. Zabel M. Parafollicular cells of the rat thyroid gland after treatment with vitamin D. Acta Anat (Basel). 1984;118(1):18-22. doi: https://doi.org/10.1159/000145816
32. Fernández-Santos JM, Utrilla JC, Conde E, Hevia A, Loda M, Martín-Lacave I. Decrease in calcitonin and parathyroid hormone mRNA levels and hormone secretion under long-term hypervitaminosis D3 in rats. Histol Histopathol. 2001;16(2):407-414. doi: https://doi.org/10.14670/HH-16.407
33. Deftos LJ, Weisman MH, Williams GW, et al. Influence of age and sex on plasma calcitonin in human beings. N Engl J Med. 1980;302(24):1351-1353. doi: https://doi.org/10.1056/NEJM198006123022407
34. Ахполова В.О., Брин В.Б. Обмен кальция и его гормональная регуляция. // Журнал фундаментальной медицины и биологии. — 2017. — №2. — C.38–46.
35. Maleitzke T, Hildebrandt A, Dietrich T, et al. The calcitonin receptor protects against bone loss and excessive inflammation in collagen antibody-induced arthritis. iScience. 2021;25(1):103689. doi: https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.103689
36. Hay DL, Garelja ML, Poyner DR, Walker CS. Update on the pharmacology of calcitonin/CGRP family of peptides: IUPHAR Review 25. Br J Pharmacol. 2018;175(1):3-17. doi: https://doi.org/10.1111/bph.14075
37. Russo AF, Hay DL. CGRP physiology, pharmacology, and therapeutic targets: migraine and beyond. Physiol Rev. 2023;103(2):1565-1644. doi: https://doi.org/10.1152/physrev.00059.2021
38. Дубенко О.Е. Кальцитонин-ген-связанный пептид при мигрени: патогенетический фактор и терапевтическая мишень (обзор) // Междунар. неврол. журн.; МНЖ. — 2018. — №2 (96). — C.38–44. doi: https://doi.org/10.22141/2224-0713.2.96.2018.130481
39. Lerner UH. Deletions of genes encoding calcitonin/alpha-CGRP, amylin and calcitonin receptor have given new and unexpected insights into the function of calcitonin receptors and calcitonin receptor-like receptors in bone. J Musculoskelet Neuronal Interact. 2006;6(1):87-95
40. Pacini F, Fugazzola L, Basolo F, Elisei R, Pinchera A. Expression of calcitonin gene-related peptide in medullary thyroid cancer. J Endocrinol Invest. 1992;15(7):539-542. doi: https://doi.org/10.1007/BF03348802
41. Nakazawa T, Cameselle-Teijeiro J, Vinagre J, et al. C-cellderived calcitonin-free neuroendocrine carcinoma of the thyroid: the diagnostic importance of CGRP immunoreactivity. Int J Surg Pathol. 2014;22(6):530-535. doi: https://doi.org/10.1177/1066896914525228
42. Parmer M, Milan S, Torabi A. Calcitonin-Negative Neuroendocrine Tumor of the Thyroid. Int J Surg Pathol. 2017;25(2):191-194. doi: https://doi.org/10.1177/1066896916670989
43. Kasajima A, Cameselle-Teijeiro J, Loidi L, et al. A Calcitonin Non-producing Neuroendocrine Tumor of the Thyroid Gland. Endocr Pathol. 2016;27(4):325-331. doi: https://doi.org/10.1007/s12022-016-9416-9
44. Brutsaert EF, Gersten AJ, Tassler AB, Surks MI. Medullary thyroid cancer with undetectable serum calcitonin. J Clin Endocrinol Metab. 2015;100(2):337-341. doi: https://doi.org/10.1210/jc.2014-3095
45. Волков В.П. Новые панкреатические гормоны: амилин (обзор литературы) // Universum: медицина и фармакология: электрон. научн. журн. — 2014. — № 11 (12). Доступно по: https://7universum.com/ru/med/archive/item/1721
46. Alevizaki M, Grigorakis SI, Tseleni-Balafouta S, et al. High plasma amylin/islet amyloid polypeptide levels in patients with residual medullary thyroid carcinoma after total thyroidectomy. Eur J Endocrinol. 2001;145(5):585-589. doi: https://doi.org/10.1530/eje.0.1450585
47. Sugo S, Minamino N, Shoji H, et al. Production and secretion of adrenomedullin from vascular smooth muscle cells: augmented production by tumor necrosis factoralpha. Biochem Biophys Res Commun. 1994;203(1):719-726. doi: https://doi.org/10.1006/bbrc.1994.2241
48. Kohno M, Hanehira T, Kano H, et al. Plasma adrenomedullin concentrations in essential hypertension. Hypertension. 1996;27(1):102-107. doi: https://doi.org/10.1161/01.hyp.27.1.102
49. Jougasaki M, Wei CM, McKinley LJ, Burnett JC Jr. Elevation of circulating and ventricular adrenomedullin in human congestive heart failure. Circulation. 1995;92(3):286-289. doi: https://doi.org/10.1161/01.cir.92.3.286
50. Chen YX, Li CS. Prognostic value of adrenomedullin in septic patients in the ED. Am J Emerg Med. 2013;31(7):1017-1021. doi: https://doi.org/10.1016/j.ajem.2013.03.017
51. Jailani ABA, Bigos KJA, Avgoustou P, et al. Targeting the adrenomedullin-2 receptor for the discovery and development of novel anti-cancer agents. Expert Opin Drug Discov. 2022;17(8):839-848. doi: https://doi.org/10.1080/17460441.2022.2090541
52. Fischer JP, Els-Heindl S, Beck-Sickinger AG. Adrenomedullin - Current perspective on a peptide hormone with significant therapeutic potential. Peptides. 2020;131:170347. doi: https://doi.org/10.1016/j.peptides.2020.170347
53. Yang Z, Li H, Wu P, et al. Multi-biological functions of intermedin in diseases. Front Physiol. 2023;14:1233073. doi: https://doi.org/10.3389/fphys.2023.1233073
54. García-Ponce A, Chánez Paredes S, Castro Ochoa KF, Schnoor M. Regulation of endothelial and epithelial barrier functions by peptide hormones of the adrenomedullin family. Tissue Barriers. 2016;4(4):e1228439. doi: https://doi.org/10.1080/21688370.2016.1228439
55. DHay DL, Walker CS, Poyner DR. Adrenomedullin and calcitonin gene-related peptide receptors in endocrine-related cancers: opportunities and challenges. Endocr Relat Cancer. 2010;18(1):C1-C14. doi: https://doi.org/10.1677/ERC-10-0244
56. Xiao F, Wang D, Kong L, et al. Intermedin protects against sepsis by concurrently re-establishing the endothelial barrier and alleviating inflammatory responses. Nat Commun. 2018;9(1):2644. doi: https://doi.org/10.1038/s41467-018-05062-2
57. Morimoto R, Satoh F, Murakami O, et al. Expression of adrenomedullin 2/intermedin in human adrenal tumors and attached non-neoplastic adrenal tissues. J Endocrinol. 2008;198(1):175-183. doi: https://doi.org/10.1677/JOE-08-0103
58. Guo X, Schmitz JC, Kenney BC, Uchio EM, Kulkarni S, Cha CH. Intermedin is overexpressed in hepatocellular carcinoma and regulates cell proliferation and survival. Cancer Sci. 2012;103(8):1474-1480. doi: https://doi.org/10.1111/j.1349-7006.2012.02341.x
59. Xiao F, Li H, Feng Z, et al. Intermedin facilitates hepatocellular carcinoma cell survival and invasion via ERK1/2-EGR1/ DDIT3 signaling cascade. Sci Rep. 2021;11(1):488. doi: https://doi.org/10.1038/s41598-020-80066-x
60. Smith RS Jr, Gao L, Bledsoe G, Chao L, Chao J. Intermedin is a new angiogenic growth factor. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2009;297(3):H1040-H1047. doi: https://doi.org/10.1152/ajpheart.00404.2009
61. Cai Y, Xu MJ, Teng X, et al. Intermedin inhibits vascular calcification by increasing the level of matrix gammacarboxyglutamic acid protein. Cardiovasc Res. 2010;85(4):864-873. doi: https://doi.org/10.1093/cvr/cvp366
62. Lu YM, Zhong JB, Wang HY, Yu XF, Li ZQ. The prognostic value of intermedin in patients with breast cancer. Dis Markers. 2015;2015:862158. doi: https://doi.org/10.1155/2015/862158
63. Nagasaki S, Fukui M, Asano S, et al. Induction of adrenomedullin 2/ intermedin expression by thyroid stimulating hormone in thyroid. Mol Cell Endocrinol. 2014;395(1-2):32-40. doi: https://doi.org/10.1016/j.mce.2014.07.008
64. Masi L, Brandi ML. Calcitonin and calcitonin receptors. Clin Cases Miner Bone Metab. 2007;4(2):117-122
Дополнительные файлы
|
|
1. Рисунок 1. Биосинтез кальцитонина и кальцитонин ген-ассоциированного пептида на матрице гена CALC I (адаптировано из Russel F и соавт. (2014 г.)). Ген CALC I содержит шесть экзонов: экзоны I–IV входят в состав мРНК предшественника кальцитонина — препрокальцитонина, в то время как препроCGRP кодируется экзонами I–III и V–IV. Альтернативный сплайсинг мРНК CALC I является тканеспецифичным: мРНК кальцитонина продуцируется в основном в C-клетках щитовидной железы, тогда как в нервной системе образуется мРНК CGRPα. CGRPα — кальцитонин ген-ассоциированный пептид; КТ-кальцитонин. Изображение создано в программе Biorender.com. | |
| Тема | ||
| Тип | Исследовательские инструменты | |
Посмотреть
(669KB)
|
Метаданные ▾ | |
|
|
2. Рисунок 2. Биосинтез кальцитонин ген-ассоциированного пептида β (CGRPβ) на матрице гена CALC II. CGRPβ — кальцитонин ген-ассоциированный пептид; КТ-кальцитонин. Изображение создано в программе Biorender.com. | |
| Тема | ||
| Тип | Исследовательские инструменты | |
Посмотреть
(563KB)
|
Метаданные ▾ | |
|
|
3. Рисунок 3. Рецепторы семейства кальцитонина, лиганды и их аффинность. Лиганды (пептидные гормоны) обозначены сферами (близость к рецептору демонстрирует их относительную силу воздействия — чем ближе к сайту связывания рецептора, тем больше аффинность). ADM — адреномедуллин; AD1MR — рецептор адреномедуллина-1; AD1MR — рецептор адреномедуллина-2 (интермедина); AM — амилин; AM1R — рецептор амилина-1; AM2R — рецептор амилина-2; AM3R — рецептор амилина-3; CGRP — кальцитонин ген-ассоциированный пептид; CGRPR — рецептор кальцитонин ген-ассоциированного пептида; CLR — рецептор, подобный рецептору кальцитонина; СT — кальцитонин; CTR — рецептор кальцитонина; Gα — альфа субъединица G-белка; RAMP1, 2, 3 — трансмембранные белки, относящиеся к семейству RAMP 1, 2, 3 типа; RCP — рецептор-связанный белое (receptor coupling protein). Изображение создано в программе Biorender.com. | |
| Тема | ||
| Тип | Исследовательские инструменты | |
Посмотреть
(966KB)
|
Метаданные ▾ | |
Рецензия
Для цитирования:
Шевэ А., Бондаренко Е.В., Слащук К.Ю., Эбзеева А.К., Вихирева К.Д., Бельцевич Д.Г. Семейство кальцитонина и этиологическое происхождение С-клеток. Обзор литературы. Клиническая и экспериментальная тиреоидология. 2024;20(3):4-13. https://doi.org/10.14341/ket12805
For citation:
Chevais A., Bondarenko E.V., Slashchuk K.Yu., Ebzeeva A.K., Vikhireva K.D., Beltsevich D.G. C-cells etiology and calcitonin/cgrp family of peptides. Literature review. Clinical and experimental thyroidology. 2024;20(3):4-13. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/ket12805
Просмотров:
468
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY-NC-ND 4.0).
Послать статью по эл. почте 
