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Comment les cellules cancéreuses se propagent dans le sang

Comment les cellules cancéreuses se propagent dans le sang


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Si je comprends bien, lorsque la tumeur se développe, elle peut atteindre un vaisseau sanguin puis se propager à travers celui-ci vers un autre organe - cela s'appelle métastase.

Comment les cellules cancéreuses se propagent-elles alors par le sang ? S'écoulent-ils simplement de la même manière qu'une autre cellule sanguine ? Ou peut-être qu'ils se connectent aux érythrocytes et conduisent sur eux ?

En outre, il sera utile si vous fournissez des tailles de cellules cancéreuses métastasées, au moins des plages


Un résumé court et abrégé :

Lorsque les tumeurs atteignent une certaine taille, elles commencent à développer un « microenvironnement tumoral », qui est un terme générique pour toutes sortes de cellules et de tissus bénéfiques pour la tumeur, dans la plupart des cas des fibroblastes (fibroblastes associés au cancer) et des macrophages (tumeur -les macrophages associés), mais cela dépend du type spécifique de tumeur et de son organe. Comme les cellules tumorales présentent un métabolisme considérablement accru, elles commenceront à souffrir d'hypoxie (faible concentration en oxygène), qui est signalée par plusieurs voies biochimiques différentes vers le microenvironnement et conduit à l'angiogenèse, la création de nouveaux vaisseaux sanguins, souvent mal formés, vers la masse tumorale. La tumeur peut maintenant augmenter encore sa masse en raison de l'apport métabolique continu et les cellules peuvent subir un processus appelé "transition épithéliale-mésenchymateuse", qui permettra aux cellules tumorales de se "détacher" de l'organe primaire (intravasation), d'entrer dans le système sanguin et coloniser des "niches pré-métastatiques" => de nouveaux tissus et organes. Certaines tumeurs sont capables d'amorcer des organes distants pour la métastase via la sécrétion de facteurs spécifiques et, dans de nombreux cas, les tumeurs montrent une nette préférence pour métastaser dans des organes particuliers.

Sources : Ralf et al (2007) : Régulation moléculaire de l'angiogenèse et de la lymphangiogenèse Costa-Silva et al (2015) : Les exosomes du cancer du pancréas initient la formation de niches pré-métastatiques dans le foie Egeblad et al (2010) : Tumeurs en tant qu'organes : tissus complexes qui interface avec l'ensemble de l'organisme Bu et al (2019) : Hétérogénéité biologique et polyvalence des fibroblastes associés au cancer dans le microenvironnement tumoral Jang et al (2019) : Integrins, CAFs and Mechanical Forces in the Progression of Cancer


Comment le cancer commence, se développe et se propage

Notre corps est composé de milliers de milliards de cellules regroupées pour former des tissus et des organes. Les gènes à l'intérieur du noyau de chaque cellule lui indiquent quand croître, travailler, se diviser et mourir. Normalement, nos cellules suivent ces instructions et nous restons en bonne santé.

Mais lorsqu'il y a un changement dans notre ADN ou des dommages à celui-ci, un gène peut muter. Les gènes mutés ne fonctionnent pas correctement parce que les instructions de leur ADN se mélangent. Cela peut entraîner la division et la croissance incontrôlée des cellules qui devraient être au repos, ce qui peut entraîner un cancer.


Le sarcome se propage principalement par le système vasculaire : existe-t-il des biomarqueurs associés à la propagation vasculaire ?

Les sarcomes sont un groupe hétérogène de tumeurs présentant des caractéristiques moléculaires spécifiques et actuellement classées en fonction de leur tissu d'origine et de leur aspect histologique. À l'exception du sarcome épithélioïde, du sarcome à cellules claires, de l'angiosarcome et du rhabdomyosarcome, qui peuvent se propager aux ganglions lymphatiques régionaux, les autres histotypes se propagent la plupart du temps via le système vasculaire jusqu'aux poumons. Une variété d'approches moléculaires, y compris le profilage de l'expression génique, ont identifié des biomarqueurs candidats et généré des informations sur la biologie du sarcome. La compréhension de la pathogenèse de cette malignité selon l'hypothèse des cellules souches mésenchymateuses est parallèle à la description de plusieurs voies moléculaires dérégulées dans le sarcome. L'individualisation des biomarqueurs de propagation vasculaire est en fait centrée sur l'étude de facteurs impliqués à la fois dans l'hémostase et l'angiogenèse. Fait intéressant, le microenvironnement des sarcomes a montré la même origine mésenchymateuse des cellules stromales environnantes. La présence de cellules tumorales circulantes et de miARN dans les échantillons sanguins de patients atteints de sarcome représente la possibilité non seulement de mieux stratifier le groupe de patients en fonction du pronostic, mais également d'adapter une nouvelle thérapie individualisée. Ainsi, il pourrait être prédit que certains gènes exprimés dans un sarcome spécifique pourraient avoir une signification pronostique ou un potentiel de ciblage thérapeutique et des cibles moléculaires peuvent être identifiées dans la tumeur ou dans le microenvironnement tumoral. Par conséquent, l'évaluation initiale d'un patient atteint d'un sarcome doit inclure une évaluation génétique approfondie, y compris le caryotypage et le profil d'expression de l'ADNc/protéine. La signalisation des chimiokines s'est avérée être profondément impliquée dans le développement du sarcome ainsi qu'avoir un rôle important dans le développement de la maladie métastatique, en particulier en dirigeant les cellules tumorales vers les sites préférentiels des métastases dans le sarcome, le poumon et l'os. Il n'est pas résolu si la circulation sanguine est un environnement plus favorable que le lymphatique ou si les ganglions lymphatiques sont plus efficaces pour détruire les cellules du sarcome métastatique. Mais la compréhension des mécanismes régulateurs du comportement des tumeurs malignes mésenchymateuses est à ses débuts.


Dernières nouvelles

Carolyn Bertozzi, chercheur au Howard Hughes Medical Institute (HHMI), a découvert qu'une molécule de sucre de tréhalose modifiée peut pénétrer la paroi cellulaire des bactéries tuberculeuses et servir de marqueur de diagnostic. La méthode aide potentiellement à la détection et au traitement précoces. La découverte a été rapportée dans le journal.


Comment le cancer se propage

Une fois qu'une cellule normale se transforme en cellule cancéreuse et commence à se diviser de manière incontrôlée, les cellules cancéreuses peuvent se propager du site d'origine (appelé tumeur primaire) à d'autres tissus. Cela peut se produire de trois manières différentes. L'une des voies est la propagation locale, dans laquelle des cellules cancéreuses à division agressive envahissent directement les tissus voisins. Une autre voie implique le système lymphatique. Les cellules cancéreuses peuvent se propager aux ganglions lymphatiques régionaux par les vaisseaux lymphatiques qui passent par la tumeur primaire.

La troisième voie par laquelle les cellules cancéreuses peuvent se propager est par le sang vers des sites distants. C'est ce qu'on appelle la métastase, et les nouveaux cancers qui se forment sont appelés métastases. Bien que le sang puisse transporter les cellules cancéreuses vers les tissus partout dans le corps, les cellules cancéreuses ne se développent généralement que dans certains sites (Figure (PageIndex<3>)). Différents types de cancers ont tendance à métastaser dans des organes particuliers. Les endroits les plus courants pour les métastases sont le cerveau, les poumons, les os et le foie. Presque tous les cancers peuvent métastaser, en particulier pendant les derniers stades de la maladie. Le cancer qui a métastasé a généralement le pire pronostic et est associé à la plupart des décès par cancer.

Figure (PageIndex<3>) : les cellules cancéreuses qui proviennent d'un organe peuvent métastaser en se déplaçant dans le sang vers des sites distants (métastases). Le cancer du poumon métastasé se développe dans le cerveau, les os et les glandes surrénales. Le cancer du pancréas métastasé se développe dans le foie et les poumons. Le cancer du sein métastasé peut se développer dans les os, le cerveau et le foie. Le cancer du colon et de l'ovaire métastasé se développe dans le foie.


Sources

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L'IQWiG étant un institut allemand, certaines des informations fournies ici sont spécifiques au système de santé allemand. La pertinence de l'une des options décrites dans un cas individuel peut être déterminée en parlant à un médecin. Nous ne proposons pas de consultations individuelles.

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Métastase spécifique à un organe

Les métastases cancéreuses sont responsables de la majorité des décès liés au cancer. D'une tumeur primaire à un site distant et finalement au développement d'une tumeur secondaire, les cellules cancéreuses doivent procéder le long d'une série d'étapes interdépendantes et séquentielles, y compris l'invasion à travers la matrice extracellulaire, l'intravasation, la survie dans la circulation, l'extravasation dans un site distant et la progression croissance sur ce site. La procédure métastatique est un processus inefficace par lequel la grande majorité des cellules tumorales circulantes ne sont pas capables de se développer progressivement sur des sites distants. Une période de latence peut exister entre l'infiltration de cellules cancéreuses à un site distant et la colonisation conduisant progressivement à la croissance d'une tumeur secondaire. Une telle période peut être aussi longue que quelques années observées dans certaines métastases du cancer du sein après la prise en charge initiale, et elle peut également être aussi courte que quelques mois dans le cancer du poumon qui peut développer rapidement une métastase dans les quelques mois suivant le diagnostic. L'origine cellulaire, les propriétés intrinsèques de la tumeur, les affinités tissulaires et les schémas de circulation déterminent non seulement les sites de propagation de la tumeur, mais également l'évolution temporelle et la gravité des métastases aux organes vitaux. En plus des aspects ci-dessus des métastases, certaines cellules métastatiques présentent un tropisme tissulaire, préférant se développer dans certains organes (tableau 3). Dans le cancer du sein, par exemple, les métastases affectent les os et les poumons, et moins fréquemment le foie, le cerveau et la médullosurrénale. Bien que la base génétique et épigénétique de ces propriétés métastatiques n'ait pas encore été entièrement établie, l'acquisition de la capacité de terminer chaque étape impliquée dans la métastase est supposée être motivée par l'accumulation de mutations génétiques et d'événements épigénétiques qui peuvent entraîner une acquisition cellulaire de traits métastatiques au cours du processus de développement d'une tumeur secondaire.

Tableau 3.

Sites métastatiques communs de certaines tumeurs solides.

Les organes majoritairement agressés par les métastases sont le poumon, le foie, le cerveau et les os 146 (Fig. 5). Les poumons sont le site le plus fréquent de métastases pour de nombreuses tumeurs primitives. Cependant, il existe une grande différence de propension entre les tumeurs malignes. Il est aussi élevé que 90 % dans les mélanomes à l'autopsie. Les poumons servent de premier filtre pour les cellules tumorales qui se propagent par la circulation sanguine dans les tumeurs malignes dont le drainage veineux s'écoule directement dans les poumons. Les tumeurs des testicules, le mélanome, l'ostéosarcome et les tumeurs de la tête et du cou ont la plus forte incidence de métastases pulmonaires. 146 Le foie est l'un des sites les plus courants de la maladie métastatique, représentant 25 % de toutes les métastases aux organes solides. 147 Aux États-Unis et en Europe, les néoplasmes hépatiques secondaires sont beaucoup plus fréquents que les néoplasmes hépatiques primaires. Chez le patient adulte en oncologie, la plupart sont des carcinomes métastatiques, dont les adénocarcinomes sont le sous-type prédominant, suivis des carcinomes épidermoïdes et des carcinomes neuroendocrines. D'autres types de tumeurs qui métastasent au foie comprennent les mélanomes, les lymphomes et, rarement, les sarcomes. Les métastases cérébrales les plus fréquentes surviennent chez les patients atteints de tumeurs pulmonaires, mammaires, mélanomes, rénales et colorectales. 148 Dans 2700 cas du Memorial Sloan-Kettering Cancer Center à New York, la répartition des cancers primitifs était la suivante : 48 % du poumon, 15 % du sein, 9 % de mélanome, 1 % de lymphome (principalement non hodgkinien), 3 % de GI (3 % côlon et 2 % pancréatique), 11 % génito-urinaire (21 % rein, 46 % testicules, 5 % col de l'utérus, 5 % ovaire), 10 % ostéosarcome, 5 % neuroblastome et 6 % tumeur de la tête et du cou . Une fois la métastase au cerveau diagnostiquée, la survie médiane des patients non traités est de 12 mois. Les métastases osseuses sont le plus souvent observées dans les cancers de la prostate, du sein et du poumon, qui sont les principales tumeurs malignes chez les femmes et/ou les hommes ayant les taux d'incidence et de mortalité les plus élevés. 149 - 151 Les métastases osseuses entraînent généralement des morbidités sévères, qui persistent toujours jusqu'au décès des patients, notamment des douleurs osseuses, une hypercalcémie, une fracture pathologique, une compression de la moelle épinière et une paralysie conséquente. Dans la partie suivante, nous avons généralement passé en revue le processus et les mécanismes moléculaires des métastases spécifiques d'organes en mettant l'accent sur les métastases osseuses.

Figure 5.

Métastases spécifiques d'organes de tumeurs primitives.

Parcours métastatique, itinéraires et étapes

À un stade précoce, les cellules cancéreuses sont confinées au site primaire à l'intérieur des limites de certains tissus environnants. Au fur et à mesure que la maladie progresse, certaines cellules cancéreuses, du fait d'une prédisposition génétique/épigénétique, d'une interaction/stimulation environnementale, et même de la combinaison de ces éléments, deviennent plus agressives et commencent à percer la structure environnante. Ces cellules envahiraient soit directement les tissus environnants, soit se dissémineraient par des voies lymphatiques et hématogènes. L'invasion directe peut entraîner la propagation des cellules cancéreuses aux tissus environnants et aux organes voisins. Par exemple, l'invasion locale du cancer de la prostate peut affecter les nerfs érectiles, les vésicules séminales, la vessie et le rectum à proximité de la prostate. Les voies lymphatiques et vasculaires diffèrent d'un cancer à l'autre en fonction de leurs sites primaires, mais entraînent fréquemment la propagation systémique des cellules cancéreuses vers des organes distants, notamment les os, les poumons et le foie. Par exemple, le drainage lymphatique primaire de la prostate se fait via les ganglions iliaque interne, périvésical, iliaque externe, obturateur et présacré. Le drainage lymphatique secondaire comprend les ganglions inguinaux, iliaques communs et parα-aortiques. Ces ganglions sont donc des emplacements privilégiés lorsque l'on recherche les ganglions lymphatiques positifs impliqués. Depuis la fin du siècle dernier, une nouvelle technique, la dissection des ganglions lymphatiques sentinelles, a été développée et introduite dans la détection, la stadification et la gestion de l'envahissement des ganglions lymphatiques dans le cancer. La détection d'un ganglion sentinelle positif indique la nécessité d'une large dissection des ganglions lymphatiques pendant la chirurgie.

Une dissémination lymphatique et hématogène se produit fréquemment, même au cours des premiers stades de la maladie, et est observée chez une grande majorité des patients atteints d'un cancer avancé. Déterminer si une propagation systémique « s'est produite » ou non est un sujet très controversé, dont la conclusion dépend d'une grande variété de facteurs, du type d'échantillons à tester, de l'emplacement et du moment de l'échantillonnage, des techniques de détection des cellules cancéreuses, à l'interprétation de la présence de cellules cancéreuses ou d'une cellule cancéreuse dans un échantillon. Néanmoins, le cerveau, les os, les poumons et le foie sont les principaux sites hématogènes de certaines tumeurs solides. 152 - 155

Le processus de métastase est complexe et ardu, qui incorpore de multiples cellules, facteurs et étapes. Au cours du développement et de la progression des tumeurs primaires, certains clones de cellules tumorales auront les caractéristiques génotypiques et phénotypiques requises pour se permettre d'interagir avec le microenvironnement local. Par exemple, les cellules tumorales libèrent du VEGF pour initier l'angiogenèse, améliorant ainsi l'apport sanguin à la tumeur. Les cellules stromales sont de riches sources de facteurs protéiques qui agissent directement sur les cellules cancéreuses, entraînant ainsi la croissance des tumeurs et la dissémination des cellules cancéreuses. D'autre part, certains des facteurs dérivés des cellules stromales induiront directement l'angiogenèse favorisant ainsi la croissance et la propagation d'une tumeur agressive. Un bon exemple de ces facteurs protéiques dérivés du stroma est le facteur de croissance des hépatocytes (HGF), une cytokine sécrétée par les cellules du stroma, qui a été impliquée dans l'angiogenèse et la dissémination des cellules tumorales. 133 La perturbation de l'adhésion intercellulaire dans la tumeur provoque le détachement de certaines cellules tumorales de la masse tumorale (détachement), puis ces cellules envahissent la matrice extracellulaire, un processus dit d'invasion qui intègre la motilité, la migration des cellules tumorales et leur dégradation. de matrice extracellulaire. Certaines cellules tumorales vont pénétrer dans les vaisseaux sanguins, entrant ainsi dans la circulation (intravasation). A partir de ce moment, ces cellules tumorales s'éloignent du site primaire et circulent dans la circulation sanguine où, elles rencontreraient une résistance de la part du système immunitaire et des contraintes mécaniques de la circulation sanguine. Certaines cellules tumorales finiront par survivre et adopteront un processus pour quitter la circulation sanguine, appelé extravasation, dans lequel les cellules adhèrent et pénètrent à nouveau dans le vaisseau sanguin (une inversion virtuelle du processus d'intravasation). Une fois les cellules tumorales échappées de la circulation, elles devront survivre et finalement développer une tumeur secondaire à l'autre site, en l'occurrence dans l'os. Ce processus complexe nécessite également l'intégration de multiples facteurs et événements, tels que l'invasion de la tumeur, l'angiogenèse et l'interaction entre les cellules tumorales et le microenvironnement local sur un site/organe distant.

Régulateurs de métastases

Les étapes multiples interdépendantes et séquentielles de la métastase nécessitent certaines transformations des cellules cancéreuses à chaque étape, du site primaire au site métastatique. De nombreux gènes et molécules ont été impliqués dans cette évolution dynamique et adaptable des cellules cancéreuses métastatiques, y compris des suppresseurs et des promoteurs de métastases qui peuvent être modifiés génétiquement ou épigénétiquement en fonction des exigences à chaque étape. Les facteurs initiateurs de la progression tumorale et des métastases sont critiques et essentiels, en particulier pour la dissociation et l'invasion qui permettent aux cellules cancéreuses de quitter les sites primaires. Les gènes qui déterminent ces activités ont été définis comme des gènes d'initiation des métastases. 156, 157 Ces gènes pourraient favoriser la motilité cellulaire, la transition épithéliale mésenchymateuse (EMT), la dégradation de la matrice extracellulaire, l'angiogenèse ou l'évasion du système immunitaire. Par exemple, l'EMT est médiée par des programmes de développement qui sont sous le contrôle de facteurs de transcription régulés de manière aberrante, tels que Twist1, Snai1 et Snai2 (également connu sous le nom de Slug). D'autres déterminants de l'invasion sont des composants et des modulateurs de certaines voies qui incluent les voies du facteur de croissance des hépatocytes (HGF), VEGF et ERK. La croissance métastatique est également initiée par la suppression des ARN non codants, tels que miR-126 et miR-335 dans les carcinomes mammaires et gastriques. 158, 159 Certains des facteurs initiateurs qui permettent aux cellules transformées d'envahir les tissus environnants et d'attirer un stroma de soutien facilitent la dissémination des cellules cancéreuses et continuent probablement à le faire après que les cellules cancéreuses infiltrent des tissus distants. C'est pourquoi certaines signatures pronostiques d'une malignité peuvent également être utilisées comme signature pour prédire des métastases. 153

Les gènes suppresseurs de métastases sont définis par leur capacité à inhiber les métastases à n'importe quelle étape de la cascade métastatique. Ces gènes suppresseurs de métastases inhibent les métastases des cellules cancéreuses, in vivo, sans bloquer la tumorigénicité. À ce jour, certains gènes suppresseurs de métastases ont été identifiés, tels que le gène non métastatique 23 (NM23), Kangai 1 (KAI1), KISS1, la protéine kinase 4 activée par les mitogènes (MKK4), le suppresseur de métastases du cancer du sein 1 (BRMS1), la dissociation Rho GDP. inhibiteur 2 (RhoGDI2), cofacteur requis pour la sous-unité d'activation transcriptionnelle Sp1 3 (CRSP3) et la protéine 1 régulée positivement de la vitamine D3 (VDUP1). Une dérégulation de ces gènes suppresseurs de métastases a été indiquée dans certaines tumeurs solides. 160 - 162

Diaphonie entre les « graines » et le « sol » entre les cellules cancéreuses et le microenvironnement au cours de la métastase osseuse

Les métastases osseuses ont été caractérisées comme ostéolytiques ou ostéoblastiques. Cette classification représente en fait deux extrêmes d'un continuum dans lequel se produit une dérégulation du processus normal de remodelage osseux. Les patients peuvent avoir des métastases ostéolytiques et ostéoblastiques ou des lésions mixtes contenant les deux éléments. La plupart des tumeurs osseuses métastatiques du cancer du sein ont principalement des lésions ostéolytiques. En revanche, les lésions métastatiques du cancer de la prostate sont majoritairement ostéoblastiques. Lors des métastases osseuses ostéoblastiques, l'équilibre entre la résorption osseuse et la formation osseuse penche en faveur de cette dernière. Les patients souffrent de douleurs osseuses sévères et la mauvaise qualité de l'os produit dans les métastases osseuses ostéoblastiques conduit fréquemment à des fractures osseuses. Les modèles d'investigation des métastases ostéoblastiques sont plutôt rares par rapport aux modèles de métastases ostéolytiques. Les mécanismes par lesquels une lésion métastatique devient ostéoblastique ou ostéolytique restent flous. Cependant, un certain nombre de facteurs produits par les cellules cancéreuses, tels que le facteur de croissance dérivé des plaquettes (PDGF), les facteurs de croissance analogues à l'insuline (IGF), les facteurs de croissance des fibroblastes (FGF), le VEGF, Wingless et NT-1 (WNT1), la parathyroïde la protéine liée aux hormones (PTHrP), l'activateur du plasminogène de type urokinase (uPA), l'antigène spécifique de la prostate (PSA), l'endothéline-1 (ET-1) et les BMP, ont été impliqués dans les lésions ostéoblastiques.

La question de savoir pourquoi l'os est le site métastatique préféré de certaines tumeurs solides (cancer du sein, de la prostate et du poumon) a suscité un vif intérêt. On envisagerait d'abord les caractéristiques anatomiques des organes au niveau des sites primaires. L'apport sanguin aux organes peut fournir un raccourci pour la dissémination hématogène des cellules tumorales de la tumeur primaire à certains os. Par exemple, un riche plexus veineux entoure la prostate et se connecte au drainage veineux de la colonne vertébrale : cet ensemble de veines (plexus de Batson) est potentiellement l'une des raisons pour lesquelles les métastases vertébrales lombo-sacrées sont fréquentes dans le cancer avancé de la prostate. 163 Cependant, l'explication anatomique n'est pas en mesure d'expliquer pourquoi l'autre squelette axial, le crâne et les côtes peuvent également être impliqués dans la métastase osseuse du cancer de la prostate.

La théorie de la « graine et du sol » proposée par Paget peut fournir des indices d'un point de vue différent. 164 Des « graines » ostéotropes (cellules tumorales) peuvent se développer au cours de la progression du cancer de la prostate. Ces cellules tumorales peuvent avoir acquis un phénotype génétique spécifique ou une activation de cytokines et de protéases spécifiques. Ces caractéristiques dirigent la métastase vers l'os. Par exemple, une expression élevée des BMP et du TGF-β dans les cellules cancéreuses de la prostate a été impliquée dans les métastases osseuses. 165 - 168 Les graines de “s” peuvent également se fixer à l'endothélium osseux plus efficacement qu'à l'endothélium d'autres organes. 169 Il a été suggéré que le récepteur activé par la protéase (PAR1, récepteur de la thrombine) et l'intégrine αV㬣 qui sont fortement exprimés dans les lignées cellulaires du cancer de la prostate primaire et les cellules du cancer de la prostate métastatique dérivées de métastases osseuses, peuvent contribuer aux métastases osseuses. en facilitant la fixation des cellules tumorales aux parois des vaisseaux sanguins et le processus d'extravasation. 170 - 173 Le facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF) sécrété par les cellules tumorales peut également contribuer à la métastase osseuse en raison à la fois de la promotion de l'angiogenèse et de l'activation des ostéoblastes. 174 - 176

D'autre part, l'os fournit également un “sol” fertile pour les “seeds”. La matrice osseuse synthétisée par les ostéoblastes présente une abondance particulière de cytokines et de protéines non collagènes, susceptibles d'attirer les cellules cancéreuses de la prostate et de leur permettre de survivre et de proliférer dans la matrice osseuse. Par exemple, les BMP et le TGF-β enrichis en matrice osseuse peuvent faciliter le développement de métastases osseuses. L'ostéonectine, l'ostéopontine, l'ostéocalcine et la sialoprotéine osseuse peuvent également moduler les propriétés des cellules cancéreuses de la prostate et faciliter leur propagation et leur croissance, notamment en favorisant leur migration, leur invasion et leur prolifération. 177 - 182 Le remodelage osseux, caractéristique de l'os adulte, se produit le plus souvent dans les os riches en os trabéculaire, tels que les vertèbres, le fémur proximal, le calcanéum et le radius ultradistal. Au cours du remodelage osseux, les cytokines et les NCP libérés ou synthétisés par résorption osseuse et formation osseuse génèrent ainsi un « sol » fertile. Ceci peut compléter l'explication des localisations favorites des métastases osseuses.

Au cours du développement des métastases osseuses du cancer de la prostate, les interactions entre les cellules tumorales, les cellules osseuses et la matrice osseuse constituent un « cycle vicieux » de métastases osseuses médiées par les ostéoblastes/ostéoclastes. Par exemple, lors des métastases osseuses ostéoblastiques du cancer de la prostate, les cellules cancéreuses produisent des facteurs ostéogéniques tels que l'ET-1, les BMP et le PDGF, pour activer les ostéoblastes. Les ostéoblastes différenciés de leurs cellules progénitrices déposent une nouvelle matrice pour la formation osseuse. Cependant, cette nouvelle matrice non minéralisée fournit un sol plus fertile aux cellules tumorales, qui est enrichi en facteurs de croissance et en NCP. Ces facteurs aident les cellules cancéreuses de la prostate à survivre et à proliférer dans le microenvironnement osseux. Les cellules cancéreuses de la prostate activent ensuite davantage les ostéoblastes. En plus de ce cercle vicieux, à certains stades, les facteurs d'origine tumorale et les ostéoblastes exprimant RANKL peuvent activer les ostéoclastes, conduisant à un certain niveau de résorption osseuse, et par la suite générer un plus grand espace pour la lésion ostéoblastique dominante. Les cytokines et les NCP libérés par la matrice osseuse pendant la résorption osseuse peuvent également améliorer ce « cycle vicieux » en facilitant la prolifération des cellules cancéreuses de la prostate et des ostéoblastes.


Biologie de la métabolisation du glucose dans les cellules cancéreuses

Le cancer est une maladie au niveau cellulaire impliquant des troubles héréditaires dans le mécanisme de contrôle cellulaire. Les cellules cancéreuses doivent également adapter leur métabolisme pour survivre et se multiplier dans les conditions métaboliquement compromises fournies par le microenvironnement tumoral. Les cellules tumorales modifient leur métabolisme pour maintenir une prolifération et une survie cellulaires non régulées, mais cette transformation les laisse dépendantes d'un approvisionnement constant en nutriments et en énergie. Ils modifient leur métabolisme pour favoriser leur prolifération et leur expansion rapides dans tout le corps. Après la découverte du métabolisme altéré des cellules cancéreuses en 1930, de nombreuses études ont fait la lumière sur plusieurs aspects du métabolisme du cancer dans le but commun de trouver de nouvelles façons d'éliminer efficacement les cellules tumorales en ciblant leur métabolisme énergétique. La recherche a consacré la plupart de ses ressources à élucider les causes, la prévention et la guérison possible du cancer, mais le processus a été plus que jamais insaisissable et a coûté des vies humaines. Cette maladie est une manifestation de perturbations étiologiques et pathologiques des mécanismes qui contrôlent la division cellulaire, la différenciation et le métabolisme. 50% de toutes les tumeurs humaines portent des altérations génétiques qui conduisent à l'inactivation de certaines protéines suppresseurs de tumeurs. Il a été démontré que les cellules cancéreuses subissent des changements caractéristiques dans leurs programmes métaboliques, notamment une absorption accrue de glucose, des taux accrus de glutaminolyse et de synthèse d'acides gras, ce qui suggère que les changements métaboliques favorisent la croissance et la survie des cellules tumorales. Dans cette revue, nous avons résumé les principaux concepts de la métabolisation du glucose et exploré la base moléculaire de la glycolyse aérobie des cellules cancéreuses.


Les scientifiques ont enfin compris comment le cancer se propage dans le sang

Dans ce qui pourrait être une avancée majeure dans notre compréhension de la façon dont le cancer se déplace dans le corps, les chercheurs ont observé la propagation des cellules cancéreuses de la tumeur initiale à la circulation sanguine.

Les résultats suggèrent que des excroissances secondaires appelées métastases «se frayent un chemin» à travers les parois des petits vaisseaux sanguins en ciblant une molécule connue sous le nom de Death Receptor 6 (non, vraiment, c'est comme ça qu'elle s'appelle). Cela déclenche alors un processus d'autodestruction dans les vaisseaux sanguins, permettant au cancer de se propager.

Selon l'équipe de l'Université Goethe de Francfort et de l'Institut Max Planck en Allemagne, la désactivation du récepteur de la mort 6 (DR6) peut bloquer efficacement la propagation des cellules cancéreuses - tant qu'il n'y a pas d'autres moyens pour le cancer d'accéder à la circulation sanguine.

"Ce mécanisme pourrait être un point de départ prometteur pour les traitements visant à prévenir la formation de métastases", a déclaré Stefan Offermanns, chercheur principal.

Il est extrêmement important d'attraper ces excroissances secondaires, car la plupart des décès par cancer ne sont pas causés par la tumeur d'origine, mais par la propagation du cancer.

Pour percer les parois des vaisseaux sanguins, les cellules cancéreuses ciblent les cellules endothéliales du corps, qui tapissent la surface intérieure des vaisseaux sanguins et lymphatiques. Ils le font via un processus connu sous le nom de nécroptose - ou "mort cellulaire programmée" - qui est provoquée par des dommages cellulaires.

Selon les chercheurs, cette mort programmée est déclenchée par la molécule réceptrice DR6. Une fois la molécule ciblée, les cellules cancéreuses peuvent soit traverser l'espace dans la paroi vasculaire, soit profiter de l'affaiblissement des cellules de la zone environnante.

MPI pour la recherche cardiaque et pulmonaire

L'équipe a observé le même comportement dans les cellules cultivées en laboratoire et les souris. Chez les souris génétiquement modifiées où DR6 a été désactivé, moins de nécroptose et moins de métastases ont été enregistrées.

Les scientifiques ont rapporté leurs découvertes dans La nature.

L'étape suivante consiste à rechercher les effets secondaires potentiels causés par la désactivation de DR6 et à déterminer si les mêmes avantages peuvent être observés chez l'homme. Si c'est le cas - et il n'y a aucune garantie de cela - cela a le potentiel d'être un moyen très efficace de ralentir la propagation du cancer.

Il existe cependant d'autres hypothèses sur la façon dont certaines métastases se propagent dans le corps pour provoquer des excroissances secondaires. Des scientifiques de l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA) étudient actuellement l'idée que les cellules tumorales pourraient également se propager dans le corps à l'extérieur vaisseaux sanguins et la circulation sanguine.

Les chercheurs suggèrent qu'un mécanisme connu sous le nom d'angiotropisme pourrait être utilisé par certains cancers du mélanome pour s'accrocher à l'extérieur des vaisseaux sanguins, plutôt que de les pénétrer. Si cela se confirmait, ils échapperaient aux effets de la DR6 désactivée et de la chimiothérapie.

"Si les cellules tumorales peuvent se propager par migration continue le long des surfaces des vaisseaux sanguins et d'autres structures anatomiques telles que les nerfs, elles ont désormais une voie d'évacuation en dehors de la circulation sanguine", a expliqué le chercheur Laurent Bentolila de l'UCLA.

Les résultats de cette recherche, également menée sur des souris, ont été publiés dans Rapports scientifiques sur la nature.

Comme le montrent les deux études, tous les cancers ne se comportent pas de la même manière, ce qui rend doublement difficile de déterminer leur fonctionnement. Mais plus nous comprenons à quel point cette maladie peut être complexe et variée, meilleures sont nos chances de la combattre.


Les cellules cancéreuses peuvent-elles se transmettre d'une personne à une autre ?

Les cellules tumorales peuvent-elles être transmises à une autre personne par contact sanguin, par exemple à partir de dons de sang ou d'aiguilles usagées ?

Le cancer se propageant d'un individu à un autre par le sang est "très improbable" (Source : aventtr/iStockphoto)

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Lorsque le cancer dans une partie du corps se propage à une autre partie du corps, les perspectives pour un patient sont rarement positives. Compte tenu de la fréquence à laquelle cela se produit, il peut être surprenant de savoir que la propagation du cancer d'une personne à une autre est en fait incroyablement rare.

"En général, chez les personnes en bonne santé qui ne sont pas immunodéprimées, il est très peu probable que le cancer soit transmis d'un individu à l'autre par le sang", explique le Dr Ashley Ng de la division cancer et hématologie du Walter and Eliza Hall Research Institute.

Plusieurs grandes études ont été menées pour examiner spécifiquement cette question.

"Une étude a porté sur environ un tiers d'un million de receveurs de sang, dont environ 12 000 risquaient d'être transfusés du sang d'un donneur atteint d'un cancer subclinique et n'a trouvé aucune augmentation du risque", explique Ng.

Cette preuve correspond à ce que nous savons sur la façon dont le système immunitaire réagit aux corps étrangers. In the case of blood transfusion, blood type (such as A, B, AB and O) is carefully matched between the donor and recipient so the recipient's immune system doesn't see the red blood cells as foreign and destroy the red blood cells.

If there are cancer cells in that blood, there are other unique proteins on the surface of those cells that in the majority of cases, mark them out as foreign. The recipient's immune system therefore identifies them and destroys them before they can settle in.

Blood banks also carefully screen donors to rule out anyone who's had cancer, just in case.

But if the recipient's immune system isn't working well — for example, if they are immune-suppressed by illness or because they have had an organ transplant which requires immunosuppression of the recipient to prevent rejection of the donor organ — then they are less likely to be protected by this mechanism.

"When we do blood transfusion into immunocompromised people, we can irradiate the actual red cell units," says Ng. This is done already to reduce the risk of the transfused white blood cells attacking the recipient's body — something called graft versus host disease. This irradiation can also kill any sub-clinical cancer cells which may be circulating in the donor's blood.

Organ donation and pregnancy

In the case of solid organ transplants, such as liver or kidneys, there have been reports of cancer being unknowingly transmitted from the donor to the recipient. While donors and their organs are screened for cancer it can, on very rare occasions, slip through undetected. However the risk is incredibly low — around 0.015 per cent, according to Australian guidelines.

Finally, there is also evidence that cancer can be transmitted from a mother to her unborn child but again, this is very rare.

"In review back in 2003, there were only 14 reported cases in the literature where the mum had a type of cancer and the child also developed the same cancer," says Ng. The cancers documented generally included aggressive types cancer and unfortunately likely to be during advanced stages of disease in the mother. Such cancers included leukaemia, melanoma, solid organ cancers such as lung, and sarcomas."

Transmission between mother and foetus can occur because of the unusual immunological relationship that exists between the two during pregnancy — one in which the foetal immune system is still relatively immature and may tolerate foreign cells. However, transmission of a maternal cancer to the foetus is very unlikely as this requires the cancer cells to be travelling in the mother's circulation, and in addition, cross the placental barrier to the foetus. In most pregnancies, unless this placental barrier is breached such as with accidental trauma, foetal circulation remains completely separate from the mother's blood supply.

Then there are the very rare, very unusual cases of person-to-person transmission, such as the surgeon who contracted cancer from a patient after accidentally cutting himself during surgery, and transmission of colon cancer through a needlestick injury.

In the case of the surgeon, it turned out that the cancer itself had performed a genetic miracle and incorporated some of the surgeon's genes into itself. Dr Ng suggests that the explanation for these rare cases could also be related to immunologically similarities between the donor and recipient, or that the cancer cells somehow were able to evade immune detection.

Dr Ashley Ng is a haematologist at Royal Melbourne Hospital and post-doctoral fellow at the Walter and Eliza Hall Research Institute. He spoke to Bianca Nogrady.