Uncontrolled growth in a confined space
generates mechanical compressive stress within tumors, but little is known
about how such stress affects tumor cell behavior. Here we show that
compressive stress stimulates migration of mammary carcinoma cells. The
enhanced migration is accomplished by a subset of "leader cells" that
extend filopodia at the leading edge of the cell sheet. Formation of these leader
cells is dependent on cell microorganization and is enhanced by compressive
stress. Accompanied by fibronectin deposition and stronger cell-matrix
adhesion, the transition to leader-cell phenotype results in stabilization of
persistent actomyosin-independent cell extensions and coordinated migration.
Our results suggest that compressive stress accumulated during tumor growth can
enable coordinated migration of cancer cells by stimulating formation of leader
cells and enhancing cell-substrate adhesion. This novel mechanism represents a
potential target for the prevention of cancer cell migration and invasion.
Source: Mechanical compression drives
cancer cells toward invasive phenotype. Tse JM, Cheng G, Tyrrell JA,
Wilcox-Adelman SA, Boucher Y, Jain RK (jain@steele.mgh.harvard.edu),
Munn LL (munn@steele.mgh.harvard.edu).
Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Jan 17;109(3):911-6.
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La croissance incontrôlée dans
un espace confiné génère des contraintes de compression mécanique au sein des
tumeurs, mais on sait peu de choses sur la façon dont un tel stress affecte le
comportement des cellules tumorales. Nous montrons ici que la contrainte de
compression stimule la migration des cellules de carcinome mammaire. La
migration accrue est accomplie par un sous-ensemble des «cellules leader» qui étendent
des filopodes à la pointe de la couche cellulaire. La formation de ces cellules
leader est dépendante de la micro-organisation de la cellule et est renforcée
par la contrainte de compression. Accompagnée par un dépôt de fibronectine et une
forte adhérence cellule-matrice, la transition vers le phénotype de
« cellule leader » résulte dans la stabilisation des extensions
cellulaires indépendantes de l’actomyosine et aussi de la migration coordonnée.
Nos résultats suggèrent que des contraintes de compression accumulées pendant
la croissance tumorale peuvent permettre la migration coordonnée des cellules
cancéreuses par stimulation de la formation de cellules leader et
l'amélioration de la adhérence entre cellule et substrat. Ce nouveau mécanisme
constitue une cible potentielle pour la prévention de la migration des cellules
cancéreuses et de l'invasion.
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