Effects of soluble factors released by oral squamos cell carcinoma on osteoclasts

Objective: Bone invasion represent significant problem in managing head and neck cancers, however the mechanisms of interactions between oral squamous cell carcinoma (OSCC) and bone cells are poorly understood. We hypothesized that tumor cells can directly stimulate osteoclastogenesis. Methods: OSCC cell lines, bone-invasive BHY and metastatic but not bone-invasive HN were cultured and conditioned medium (CM) was collected. Osteoclast formation from RAW 264.7 mouse monocytic cell-line was assessed. Results: When RAW 264.7 were primed with receptor activator of nuclear factor κB ligand (RANKL) and then treated with BHY-CM, marked 2-6 fold induction of osteoclastogenesis was observed. In contrast, HN-CM did not significantly affect osteoclastogenesis. In addition, BHY-CM, but not HN-CM promoted survival of mature osteoclasts. Using pharmacological inhibitors, we found that Protein kinase C (PKC)/Extracellular signal-regulated kinase (ERK)1/2/Mitogen activated protein kinase (MAPK) p38 as well as Phosphatidyl-inositol 3-kinases (PI3K)/Serine/threonine protein kinase Akt/Mammalian target of rapamycin (mTOR) pathways mediate BHY-CM induced osteoclastogenesis. Conclusion: OSCC-cells produce soluble factors that stimulate osteoclastogenesis from RANKL-primed precursors. Tumor-derived factors act by stimulating ERK1/2 and p38 MAPK pathways in osteoclast precursors.Objectif: L'invasion du tissu osseux est un problème majeur dans le traitement des cancers de la tête et du cou, cependant les mécanismes d'interactions entre le carcinome de cellules de squamous oral (OSCC) et les cellules du tissu osseux sont mal compris. Nous avons posé comme hypothèse que les cellules tumorales peuvent stimuler directement le phénomène d'ostéoclastogenèse. Méthodes: Deux différentes populations cellulaires de la lignée OSCC furent utilisées: les cellules BHY ayant un potentiel de colonisation du tissu osseux et les cellules HN ayant un potentiel métastatique mais non colonisant. Ces deux lignées cellulaires ont été cultivées et le milieu de culture conditionné (CM) a été collecté. La formation de cellules ostéoclastiques à partir de cellules de la lignée monocytaire de souris RAW 264.7 a été évaluée. Résultats: Une augmentation significative du phénomène d'ostéoclastogenèse d'un facteur 2 à 6 fut observée lors d'une activation des cellules RAW 264.7 avec RANKL suivit d'un traitement avec BHY-CM. De plus, la survie des cellules ostéoclastiques matures était favorisée en présence de BHY-CM uniquement. L'utilisation d'inhibiteurs pharmacologiques nous a permis de mettre en évidence que la stimulation du phénomène d'ostéoclastogenèse induite par BHY-CM est médiée par les voies de signalisations PKC/ERK/p38 et PI3K/AKT/mTOR. Conclusion : Les cellules OSCC produisent des facteurs solubles stimulant la formation d'ostéoclastes à partir de précurseurs activées par RANKL. Les facteurs dérivés de tumeurs agissent en stimulant les voies de signalisation ERK1/2 et p38 dans les précurseurs ostéoclastiques