[The role of cellular plasticity as the crucial motor for the metastasis of differentiated carcinomas]

Postepy Biochem. 2021 Apr 28;67(2):95-103. doi: 10.18388/pb.2021_378. Print 2021 Jun 30.
[Article in Polish]

Abstract

Metastasis is of great clinical importance as it is responsible for more than 90% of cancer-related mortality. Therefore, there is a strong need to prevent metastasis formation or to target existing metastases. It is currently assumed that initiating the epithelial-mesenchymal transition (EMT) process in differentiated cancers may strongly increase the migration potential and invasiveness of cancer cells. Molecular changes occurring during EMT are accompanied by morphological changes, the effect of which is the change of the epithelial phenotype to the mesenchymal one and the acquisition by cancer cells of increased mobility and the ability to invade. After metastasis is formed at a site distant from the primary tumor, cancer cells undergo the reverse process, the mesenchymal-epithelial transition (MET), regaining the epithelial phenotype. This ability of the tumour cell to switch from one state to the other allows permanent adaptations to the demanding conditions of a changing environment and promotes the formation of metastasis. In this review, I discuss two principle types of metastatic progression: phenotypic plasticity involving transient EMTâMET processes and intrinsic genetic alterations keeping cells in an EMT and stemness state. This simplified classification integrates clinically relevant aspects of dormancy, metastatic tropism and therapy resistance, and implies perspectives on treatment strategies against metastasis

Przerzuty nowotworowe stanowią ogromne wyzwanie kliniczne, ponieważ odpowiedzialne są za 90% wszystkich zgonów spowodowanych rakiem. Stąd też istnieje silna potrzeba zapobiegania tworzenia się przerzutów albo celowanego niszczenia już istniejących. Obecnie przyjmuje się, że zainicjowanie procesu przejścia epitelialno - mezenchymalnego (EMT) w zróżnicowanych nowotworach, może silnie zwiększać potencjał migracyjny i inwazyjność komórek nowotworowych. Molekularnym zmianom zachodzącym podczas EMT towarzyszą zmiany morfologiczne, których efektem jest zmiana fenotypu epitelialnego na mezenchymalny oraz nabycie przez komórki nowotworowe wzmożonej ruchliwości i zdolności do inwazji. Po utworzeniu przerzutu w miejscu odległym od ogniska pierwotnego, komórki nowotworowe ulegają procesowi odwrotnemu, przejściu mezenchymalno - epitalialnemu (MET), zyskując z powrotem fenotyp epitelialny. To właśnie zdolność komórki nowotworowej do przechodzenia z jednego stanu do drugiego, pozwala na jej trwałe przystosowanie się do wymagających warunków zmieniającego się środowiska i sprzyja powstawaniu przerzutów. W niniejszym artykule przeglądowym omówię dwa zasadnicze typy progresji przerzutów: typ plastyczny obejmujący przejściowy proces EMT-MET i typ genetyczny obejmujący wewnętrzne zmiany genetyczne utrzymujące komórki w ciągłym stanie EMT. Ta uproszczona klasyfikacja łączy ze sobą klinicznie istotne aspekty spoczynku komórkowego, tropizmu tkankowego i oporności na terapię, a także wskazuje perspektywy strategii leczenia przerzutów.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Carcinoma*
  • Cell Differentiation
  • Cell Plasticity*
  • Epithelial-Mesenchymal Transition
  • Humans
  • Neoplasm Metastasis