Prostatakrebs ist eine grausame Krankheit. Unbehandelt-, Prostata-Krebszellen häufig metastasize, oder Verbreitung, die Knochen, wo sie anfällig Fraktur-Tumoren, die sehr schmerzhaft.
Mehr als 80 Prozent der Männer, die von Prostata-Krebs sterben mit metastasiertem Krankheit in ihren Knochen. Aber die Wissenschaftler wissen sehr wenig darüber, wie Migration von Prostata-Krebszellen eingesetzt Housekeeping im Knochengewebe und die dichte knöcherne Läsionen Merkmal von Prostatakrebs.
Nun, neue Forschung durch Wissenschaftler an der University of Michigan's Comprehensive Cancer Center deutet darauf hin, dass Prostatakrebs manipuliert eine wichtige Gruppe von Signal-Proteinen namens Wnts (ausgesprochen "wints"), um sich in den Knochen. Durch das Ändern der Betrag und die Aktivität der Wnt-Proteine, Prostata-Krebszellen stören die normale Gleichgewicht zwischen Bildung und Zerstörung der knöchernen Gewebe.
"Es gibt starke Hinweise darauf, dass Wnt-Proteine spielen eine zentrale Rolle bei der Regulierung der normalen Entwicklung des Skeletts in einem Embryo", sagt Christopher L. Hall, Ph.D., Senior Research Fellow in der Urologie bei UM. "Aber es ist das erste Mal Wnts konnte gezeigt werden, die in abnorme Knochen-Produktion bei erwachsenen Tieren mit Prostata-Krebs."
Hall ist der erste Autor ein Papier der in der 1. September Ausgabe von Cancer Research, präsentiert die Ergebnisse von Studien UM der Wnt-Proteine in menschlichen Prostata-Krebs Zell-Linien und im Labor Mäusen injiziert mit Prostata-Krebszellen.
"Normal Knochenwachstum und Renovieren hängt davon ab, eine kontrollierte Gleichgewicht zwischen Produktion von neuen Knochen und Resorption der vorhandenen Knochen", sagt Evan T. Keller, DVM, Ph.D., Professor für Urologie und Pathologie in der UM Medical School, die Regie die UM-Studie. "Wenn ein Tumor bildet in Knochen, es stört dieses Gleichgewicht."
Mehrere Arten von Krebs metastasize auf Knochen, nach Keller, aber die meisten von ihnen Spitze das Gleichgewicht in Richtung Zerstörung - die Produktion, was Wissenschaftler nennen osteolytische Läsionen oder Löcher in den Knochen. Prostatakrebs ist einzigartig in seiner Fähigkeit, Trigger erhöht Knochen Produktion, die schafft, was heißt ein Osteoblasten Läsion.
"In metastasierendem Prostatakrebs sind wir der Meinung, dass beide Prozesse sind los", sagt Keller. "Unsere Hypothese lautet, dass Prostata-Krebszellen ersten induzieren mehr Knochenresorption zur Unterstützung der Invasion Zellen sich in den Knochen. Aber dann gibt es einen Schalter zu einer erhöhten Produktion Knochen. Obwohl wir wissen nicht, den genauen Mechanismus für die Schalter, wir wissen, dass Es ist im Zusammenhang mit der Tätigkeit der Wnt-Proteine in Prostata-Krebszellen. "
In der ersten Phase ihrer Forschung, UM Wissenschaftler messen den Betrag der Wnt-Protein in Zellen von normalen menschlichen Prostata-Gewebe, lokalisierten Prostatakrebs und metastasiertem Prostata-Krebszellen. Mit der gleichen Zelllinien, sie auch für das Vorhandensein eines Proteins namens DKK-1, das ist bekannt, dass Wnt-Aktivität hemmen. Sie entdeckte, dass die Beträge der Wnt-und DKK-1-Protein in menschlichen Prostata-Zellen unterschiedlich umgekehrt mit dem Entwicklungs-Stadium von Prostatakrebs.
"Da der Krebs fortgeschritten, DKK-1 Ebenen ging", sagt Hall. "Cells mit Osteoblasten Tätigkeit hatte ein hohes Maß an Wnt-Aktivität und niedrige DKK-1, während die Zellen mit osteolytischen Aktivität zeigte, ging Wnt-Aktivität und ein hohes Maß an DKK-1."
"Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass DKK-1 Mai wie ein Schalter auf Prostata-Krebs Zell-Aktivität", sagt Keller. "Wenn wir die Zellen verändert, um die Menge der aktiven DKK-1, blockiert es die Wnt-Signal, verändern Prostatakrebs Zellen aus einer Osteoblasten zu einem hoch osteolytische Zelllinie."
Um zu testen, ihre Hypothese, UM Wissenschaftler injizierten menschlichen Prostata-Krebszellen in die tibias, oder langen Bein Knochen, der ein Gruppe von immun-defizienten Mäusen. Zwölf Wochen später, UM Forscher entfernt und untersucht Knochen Tumoren aus den Mäusen. Sie fanden heraus, dass diese Mäuse produzierten Tumoren mit einem dichten Überwucherung der Knochen. Eine zweite Gruppe von Mäusen, injiziert mit Prostata-Krebszellen, die zum Ausdruck bringen, die Wnt-Inhibitor, DKK-1, hoch entwickelte osteolytische Tumor-Läsionen, die zerstört die meisten der Knochen.
"Dies zeigte, dass Wnts Förderung der Überproduktion von Knochen von Prostata-Krebszellen", sagt Keller.
In früheren Forschung, die UM-Team gefunden, dass die Verhütung der osteolytische Veränderungen im Zusammenhang mit der Knochenresorption auch verhindert Prostatakrebs aus etabliert sich in den Knochen. Mit dem Lernen, wie DKK-1-Blöcke des Wnt-Signal an Prostata-Krebszellen, sie hoffe, um zu erfahren, wie zur Beherrschung der physikalischen Veränderungen im Knochen, dass die Förderung der Entwicklung des metastasierten Tumoren.
"Unser Ziel ist, Wege zu finden, diese zu manipulieren Wnt-Signalweg zu verlangsamen das Wachstum von Tumoren in Knochen-oder Abnahme der Tumor-assoziierten Schmerzen", sagt Keller. "Wir werden nicht in der Lage sein, um die primäre Tumor Freigabe von Zellen, sondern durch die Verhütung Anfang der Knochenresorption, können wir in der Lage zu verhindern, dass Zellen von metastasierten sich ein Standbein in den Knochen."
In Zukunft Forschung, UM Wissenschaftler wird versuchen zu ermitteln, welche der fast 20 bekannten Wnt-Proteine beteiligt sich an der Knochen Änderungen im Zusammenhang mit metastasierendem Prostatakrebs.
Die Forschung wurde von der National Cancer Institute. UM Forschung Ermittler Jinlu Dai, MD, Ph.D., war ein Mitarbeiter über das Forschungs-Studie, zusammen mit Anna BAFICO, Ph.D., und Stuart A. Aaronson, MD, von der Mount Sinai Comprehensive Cancer Center.
Cancer Research: 65 (17), September 1, 2005.
Sally Pobojewski
pobo@umich.edu
734-615-6912
University of Michigan Health System
med.umich.edu / prmc / media / relarch.cfm