Investigating oncogenic role of SEMA6D in breast cancer cells

Abstract

Breast cancer, the most commonly diagnosed cancer type and the leading cause of cancer-associated deaths, is the major health issue among women worldwide. In many cancer types, the expression of the semaphorins and their receptors such as plexins and neuropilins are dysregulated. SEMA6D is a member of class-6 family transmembrane semaphorin proteins and acts through Plexin-A1 receptor. It was previously shown that overexpression of SEMA6D in breast cancer cell line MCF-7 leads to a reduction in proliferation and an increase in migration. On the other hand, in the MDA-MB-231 breast cancer cell line, overexpression of SEMA6D had no significant effect on proliferation but enhanced migration. In this study, we aimed to analyze the effects of SEMA6D overexpression in normal breast cell line MCF10A and investigate the invasive behavior and transformation capacity of SEMA6D overexpressing breast cancer cell lines. We demonstrated that overexpression of SEMA6D leads to elevated proliferation, viability and migration in MCF10A cells, whereas it did not trigger their anchorage-independent growth. On the other hand, MDA-MB-231 and MCF7 cells stably expressing SEMA6D showed reduced colony formation in the soft-agar assay. Furthermore, the invasiveness of MDA-MB-231 cells was elevated with SEMA6D overexpression, whereas SEMA6D overexpression did not stimulate the invasiveness of MCF-7 cells through matrigel microenvironment, whereas slightly trigger invasion through bone microenvironment. In conclusion, SEMA6D overexpression has cell-specific effects on breast cancer. The exact role of SEMA6D in breast cancer development remains undefined and must be further investigated.

Meme kanseri, kadınlarda en sık teşhis edilen kanser türü olmakla birlikte dünya çapında kansere bağlı ölümlerin ikinci önde gelen nedenidir. Bir çok insanda bulunan kanser çeşitlerinde semaphorinler ve receptörleri olan plexin ve neuropilinler anormal bir şekilde ekspres edilmektedir. SEMA6D, grup 6 transmembran semaphorin proteinlerinin bir üyesidir ve sinyalini hedef yerlere reseptörü olan Plexin-A1 ile iletir. Önceki çalışmalarımızda, SEMA6D aşırı ekspresyonunun MCF-7 meme kanseri hücrelerinin proliferasyonunda azalmaya sebep olduğu ancak hücre göçünde artışa sebep olduğu gösterilmiştir. MDA-MB-231 meme kanseri hücresinde ise, SEMA6D fazla ekspresyonu proliferasyonu anlamlı olarak etkilemezken hücre göçünü arttırdığı gözlemlenmiştir. Bu çalışmada, SEMA6D aşırı ekspresyonunun MCF10A normal meme epitel hücrelerindeki etkisinin araştırılması ve meme kanseri hücrelerindeki invazif davranışları ve transformasyon kapasitesi üzerine etkisinin incelenmesi hedeflenmiştir. MCF10A hücrelerinde SEMA6D fazla ekspresyonunun proliferasyonda ve hücre göçünde artışa sebep olduğu gösterilmiştir, ancak yumuşak agarda herhangi bir koloni oluşumu gözlenmemiştir. Meme kanseri hücreleri olan MDA-MB-231 ve MCF-7 da SEMA6D fazla-ifadesi yumuşak agarda koloni oluşumunu azaltmıştır. SEMA6D fazla-ifade edildiğinde MDA-MB-231 hücrelerinin invazif karakterini arttırmıştır ancak invazif olmayan MCF-7 hücre hattında matrigel mikro çevresine doğru invasyonu tetiklememiştir fakat kemik mikro ortamına doğru invazyon görülmüştür. Sonuç olarak SEMA6D kanser ilerlemesinde hücre spesifik olarak önemli bir role sahiptir. SEMA6D' nin meme kanseri gelişimindeki net rolü halen belirsizliğini korumaktadır ve daha detaylı olarak incelenmelidir.