Hunter в 1770 г. обнаружил, что при формировании новой кости старая кость резорбируется. Данный процесс получил название костного ремоделирования.
В костной ткани метастатические клетки нарушают скоординированное взаимодействие между остеокластами – клетками, отвечающими за лизис кости, и остеобластами – костеобразующими клетками, что ведет к повышению скорости патологического ремоделирования. В результате разрушения костной ткани и/или хаотического формирования костной массы образуется хрупкая костная ткань, склонная к переломам. Ключевая роль в данном процессе отводится системе RANK – RANK-лиганд, открытой в 1997 г. RANK – это рецепторы активатора ядерного фактора каппа В на поверхности преостеокластов, активация которых происходит под действием RANK-лигандов, вырабатываемых остеобластами в ответ на стимуляцию остеотропными факторами роста (1,25-дигидровитамином D3, паратиреоидным гормоном, простагландином Е2, интерлейкином-1, прокатепсином D и др.). Остеокласты созревают и разрушают костную ткань (остеолизис). Для поддержания баланса остеобласты вырабатывают остеопротегерин, который ингибирует RANK-лиганд и не дает ему связаться с рецептором RANK. Повышение продукции остеопротегерина останавливает созревание и активацию остеокластов, что ведет к репарации (остеосинтезу). Костные метастазы секретируют факторы роста и цитокины, под влиянием которых остеобласты вырабатывают RANK-лиганд – важнейший медиатор жизнедеятельности остеокластов. Остеокласты резорбируют кость и высвобождают факторы роста опухолевых клеток, тем самым замыкая «порочный круг» между остеолизисом и распространением опухоли.