降钙素基因相关肽CGRP

降钙素基因相关肽（CGRP）是一种由37个氨基酸组成的神经肽，存在于神经系统中，是一种强效的血管舒张剂和脑血管痛觉调节物质。降钙素基因相关肽CGRP有两种主要的体内形式，即αCGRP和βCGRP。αCGRP主要由降钙素基因（也称为CALCA基因）编码。它是通过特异性剪接进行转录后合成，合成两种αCGRP和CT不同的产物。βCGRP由CALCB基因编码。这两种肽类在疼痛感知、血管舒缩调控和炎症反应中起核心作用，是治疗偏头痛等原发性头痛疾病的靶点。使用CGRP靶向药物阻断CGRP或其受体可用于减轻偏头痛的症状。

CGRP的表达分布和功能

组成CGRP的37个氨基酸及其两种亚型（CALCA和CALCB）主要在中枢和周围神经系统的神经元中表达。CALCA在导管细胞、胰岛细胞、壁细胞也有表达；CALCB也在导管细胞，屏障上皮细胞，腺泡细胞，肾单位细胞中有表达。

（数据来源 unprot）

CGRP由感觉神经细胞分泌，其对骨组织有多种作用，CGRP可与细胞表面的CLR受体结合，直接增强成骨细胞和成骨基因的表达；CGRP可通过增加OPG水平抑制RANKL/RANK/NF-κB通路，抑制破骨细胞增殖，降低破骨细胞作用；CGRP可通过促进VEGF、HIF因子的表达，增强血管内皮细胞的血管生成，诱导血管生成，为骨修复提供营养支持；CGRP可增强M0巨噬细胞向M2巨噬细胞的转化，调节骨修复的免疫微环境。

（数据来源 Eller MT, et al. Int J Mol Sci. 2024）

CGRP的结构和其受体

CALCA和CALCB都是分泌型蛋白，他们都由信号肽，N端肽，成熟活性肽，C端肽构成。后期会通过信号肽切除、酶切和C端酰胺化，形成成熟的肽链。

CALCA和CALCB有相似成熟肽链结构，两者都是由37个氨基酸组成的多肽，具有一个N端的二硫键环（由第2位和第7位的半胱氨酸形成，对维持结构稳定和结合受体至关重要），以及一个C端的酰胺化修饰（对生物活性必不可少）。CGRP受体是由降钙素受体样受体（CLR）与受体活性修饰蛋白1（RAMP1）组成的异源二聚体复合物。

（数据来源Alphafold）

CGRP的信号通路和调控

CGRP通过G蛋白偶联受体-CLR-RAMP1二聚体向细胞传递信号，主要包括cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路。

cAMP信号通路：激活G蛋白和AC以增加细胞内的第二信使。cAMP浓度会激活PKA和CREB，并在细胞核中促进mRNA转录。

磷脂酰肌醇信号通路：通过激活PLCβ1，水解PIP2生成第二信使IP3和DAG。IP3与内质网上的IP3配体结合，从而开启内质网的通道。钙通道的结合会提高细胞内的Ca2+浓度，并激活各种钙离子依赖性蛋白。DAG附着在细胞膜上，激活与细胞膜结合的PKC。此外，细胞内的游离PKC可以磷酸化蛋白质的丝氨酸/苏氨酸残基，并产生生物学效应。

（数据来源 Wang Q, et al.Biomolecules. 2023）

CGRP的靶向治疗

CGRP现在已成为众多研究的焦点，这些研究表明通过单克隆抗体对预防和中止偏头痛发作具有显着影响。目前有四种单克隆抗体（Erenumab、Galcanezumab、Fremanezumab和Eptinezumab）已上市，并已被批准用于治疗阵发性偏头痛和慢性偏头痛。

Galcanezumab由礼来开发，早在2018年9月加卡奈珠单抗就已经获FDA批准上市，用于预防性治疗成人偏头痛。2019年6月，其新适应症又获FDA批准，用于治疗成人发作性丛集性头痛（ECH）。

（数据来源 Eller MT, et al. Int J Mol Sci. 2024）

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