骨轉移常見於各種晚期癌症，尤其是攝護腺癌和乳癌患者。前列腺癌一旦發生骨轉移，往往等於宣判了死刑，因為目前還沒有治療骨轉移的有效療法。研究人員確定了引發細胞連鎖反應的基因，這種反應會導致前列腺癌轉移到骨骼，使其幾乎無法治療。這項發現可能對治療前列腺癌和其他存在該基因的實體腫瘤類型產生重大影響。

前列腺癌生長和轉移的生物學過程涉及腫瘤細胞和微環境之間的複雜相互作用。眾所周知，一種特殊的基因–黑色素瘤分化相關基因-9（MDA-9）–不僅存在於癌細胞中，而且存在於所有形式的組織中，是導致癌症擴散的一個主要因素，但”如何”卻並不完全清楚。

現在，弗吉尼亞聯邦大學梅西綜合癌症中心（VCU Massey Comprehensive Cancer Center）和弗吉尼亞聯邦大學分子醫學研究所（VCU Institute of Molecular Medicine，VIMM）的研究人員進行了一項新研究，探討了MDA-9在在前列腺癌擴散過程中的作用，並首次發現了它是如何引發細胞連鎖反應，導致轉移並使腫瘤細胞控制骨骼本身的。

該研究的共同通訊作者斯瓦德什-達斯（Swadesh Das）說：”MDA-9在腫瘤中扮演著從A到Z的角色；它本質上是直接促進腫瘤進展和轉移的基因。”

研究人員確定的途徑有許多步驟。MDA-9會活化腫瘤細胞中的血小板衍生生長因子AA（PDGF-AA）–一種調節細胞生長和分裂的蛋白質–並將其釋放到骨環境中。在那裡，PDGF-AA 與骨髓間質基質細胞（BM-MSCs）上的受體結合，骨髓間質基質細胞是多能幹細胞，對製造和修復骨骼組織非常重要。基質細胞與MDA-9相互作用，活化負責細胞再生的Hippo訊號路徑。這將導致釋放一種較小的遷移刺激蛋白–趨化因子CXCL5，從而吸引癌細胞進入骨組織；這將導致產生更多的CXCL5，並週期性地吸引更多的癌細胞。除了吸引癌細胞進入骨組織，CXCL5 還能促進破骨細胞的繁殖，破骨細胞是骨細胞的一個分支，能破壞骨骼。

Das說：”這項研究明確證明了前列腺癌細胞與腫瘤微環境中的正常BM-間質幹細胞之間的交流，以及它們之間的這種生物對話如何使轉移細胞擴散到骨骼中並在骨骼中增殖。”

研究人員發現，透過敲除前列腺癌細胞中的MDA-9，可以中斷這種骨牌式的通路，防止疾病擴散。他們也發現，清除骨細胞中的MDA-9不會對骨組織的健康產生負面影響。

雖然研究人員在動物、人類和患者來源的前列腺癌細胞中觀察到了MDA-9通路，但他們認為他們的發現對存在MDA-9的其他實體瘤類型也有影響，包括腦癌、乳腺癌、黑色素瘤、肺癌和胰臟癌。

研究人員與InVaMet Therapeutics 公司合作，在維吉尼亞大學內部開發出了一種新型抑制劑藥物，在針對癌症中MDA-9 的研究中顯示出了前景。

另一位通訊作者保羅-費雪（Paul Fisher）說：「我們已經接近可能進入臨床的東西了。未來的研究將探討MDA-9抑制劑在臨床腫瘤樣本中的應用，並最終在患者中應用。”

該研究發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）。