Метастазы рака простаты изменяют ремоделирование кости

Рак предстательной железы является одним из наиболее распространенных видов рака у мужчин в мире. У трех из четырех пациентов рак вызывает метастазы, оставляя исходный участок опухоли и распространяясь на отдаленные участки по телу. Метастатические клетки рака предстательной железы часто перемещаются в кости, где они могут влиять на структуру кости и вызывать сильную боль, патологические переломы и компрессию спинного мозга. Лучшее понимание процесса, позволяющего этим раковым клеткам перестраивать кости, может помочь в поиске новых методов лечения. В исследовании, опубликованном в Трудах Национальной академии наук, исследователи из Токийского медицинского и стоматологического университета (TMDU) сообщают об обнаружении молекулы РНК, которая может играть ключевую роль в реструктуризации кости, вызванной раком предстательной железы.

Надлежащее развитие костей поддерживается через тонкий баланс костно-формирующих (остеобластов) и костно-резорбирующих (остеокластных) клеток. Опухолевые клетки, метастазирующие в кости, изменяют активность этих клеток и, в зависимости от типа рака, вызывают остеобластические или остеолитические изменения.

«Метастатические опухолевые клетки могут способствовать либо образованию кости, либо резорбции кости», - объясняет ведущий автор Киоко Хасимото. «Остеобластические очаги являются костно-формирующими местами, которые встречаются при раке предстательной железы. Эти поражения вызывают структурную слабость в костях и, что еще хуже, способствуют дополнительному росту опухоли. Если мы выясним, как клетки рака предстательной железы изменяют среду внутри кости, чтобы индуцировать этот остеобластный процесс, мы можем начать выявлять новые терапевтические цели».

Для этого исследователи искали различия между костно-формирующими клетками рака предстательной железы и костными резорбирующими клетками рака молочной железы. Они были сосредоточены на микроРНК-коротких молекулах РНК, которые регулируют экспрессию множества генов. Недавние исследования показали, что микроРНК доставляются из клеток в клетки через экзосомы, чтобы служить как инструментов межклеточной коммуникации. МикроРНК, секретируемые раковыми клетками, могут изменять экспрессию генов в не раковых клетках, нарушая их нормальную функцию и способствуя росту опухоли.

Команда посмотрела на панель микроРНК и сравнила их изобилие в экзосомах, полученных от рака предстательной железы и рака молочной железы. Одна микроРНК, в частности, miR-940, была богата в экзосомах, вызванных раком предстательной железы, и оказалась способной играть важную роль в развитии костной ткани.

«Мы обнаружили, что miR-940 можно секретировать из метастатических раковых клеток и изменять экспрессию генов в клетках, которые находятся в кости, что приводит к их остеобластным свойствам», - добавляет Хашимото. «Когда имплантировали в большеберцовую кость или на череп мышей, более того, мы обнаружили, что клетки, экспрессирующие miR-940, могут вызывать тип остеобластических поражений, характерных для рака предстательной железы».

Поразительно, когда miR-940 был экспрессирован в костных резорбирующих клетках рака молочной железы, клетки вызывали костно-формирующие поражения у мышей, как будто они были раковыми клетками предстательной железы. Их результаты показывают, что miR-940 играет центральную роль в костно-формирующей способности рака предстательной железы.

«Исследование показывает, что микроРНК являются важным фактором, который изменяет ремоделирование кости и способствует росту опухоли при метастатическом раке предстательной железы», - заключает ведущий исследователь Шинго Сато. «Как только рак метастазируется до костей, он неизлечим, поэтому понимание процесса метастазов чрезвычайно полезно для поиска новых методов лечения. Мы надеемся, что результаты в конечном итоге откроют новый путь для терапевтических целей рака».

Источник: https://medicalxpress.com/news/2018-03-metastasizing-cancer-cells-bone-remodeling.html