Physiopathologie des métastases osseuses des tumeurs solides

RésuméLes métastases osseuses sont des complications fréquentes de nombreux cancers. Sur un plan physiopathologique, les mécanismes qui précèdent la survenue de ces métastases font intervenir des étapes communes à toute dissémination métastatique (mise en place d'une niche prémétastique, chimiotactisme des cellules tumorales et invasion des cellules tumorales dans le tissu hôte) mais également d'autres qui sont spécifiques au tissu osseux (homing des cellules tumorales dans des niches de la moelle osseuse, ostéomimétisme). Après une période de dormance qui peut durer plusieurs années, ces cellules tumorales peuvent se mettre à proliférer et former des tumeurs qui vont venir perturber le remodelage osseux en dérégulant les fonctions normales des ostéoclastes et des ostéoblastes. Il en résulte la formation de métastases ostéolytiques (du fait d'une destruction osseuse importante), ostéocondensantes (du fait d'un excès de formation osseuse) ou mixtes. Ceci s'explique par le fait que l'ostéolyse est la conséquence d'une stimulation par les cellules tumorales de l'activité des ostéoclastes et d'une inhibition de celle des ostéoblastes, alors qu'un phénomène inverse survient lors d'une ostéocondensation. Par ailleurs, la matrice osseuse minéralisée joue un rôle important dans la formation de ces métastases. Elle est un réservoir de facteurs de croissance et de calcium qui, une fois libérés de la matrice en cours de dégradation, exerce une action mitogène sur les cellules tumorales. Il existe donc au site de la métastase osseuse un cercle vicieux où les phénomènes de résorption/formation osseuse et de prolifération tumorale s'entretiennent mutuellement.

Bone metastases are frequent complications of many cancers. As regards pathophysiology, mechanisms that arise before the occurrence of bone metastases involve steps that are the same in all metastasis types (setting up of a pre-metastatic niche, chimiotactism and invasion of tumor cells in host tissues) but also require distinct bone-specific steps (settlement of tumor cells in the bone marrow, osteomimicry). After tumor cells in the bone marrow stay latent (dormancy) for a period of time that could last several years, they may exit from dormancy for outgrowth, at which time they disrupt bone remodeling by altering normal osteoclast and osteoblast functions. This leads to the formation of osteolytic (excess of bone destruction), osteosclerotic (excess of bone formation) or mixed bone lesions. Bone metastases are osteolytic as a consequence of the stimulation of osteoclast activity by tumor cells, whereas osteoblast activity is inhibited. Conversely, the stimulation of osteoblast activity and inhibition of osteoclast activity by tumor cells leads to the formation of osteosclerostic lesions. Furthermore, the mineralized bone matrix plays an important role in the formation of bone metastases. Disruption of bone remodeling causes the release of matrix-stored growth factors and calcium that stimulate tumor growth. Thus, there is a vicious cycle whereby tumor cells disrupt bone remodeling and resorbed bone promotes tumor growth.