Role of Sema6d in Proliferation, Epithelial-Mesenchymal Transition and Migration of Breast Cancer Cell Lines

Abstract

Breast cancer is one of the most common cancer types around world and the second leading cause of cancer related deaths among women. Not the primary tumor but distant metastases are mainly the reason of deaths. For metastasis, the cells may go through epithelial-mesenchymal transition (EMT), and acquire migration and invasion abilities. SEMA6D is a transmembrane protein that belongs to a large semaphorin family. SEMA6D is involved in the migration of embryonic cardiac cells. Recently it was validated as an oncogene in osteosarcoma. Also, its oncogenic roles were investigated in gastric cancer and mesothelioma. According to in silico analysis of the Cancer Genome Atlas (TCGA), high SEMA6D expression level is associated with better survival of triple negative breast cancer patients. However, there is not any published study which investigates roles of SEMA6D in breast cancer yet, other than bioinformatic analysis. Therefore, we aimed to understand role of SEMA6D in proliferation, EMT and migration of breast cancer cells. We observed that overexpression of SEMA6D reduces proliferation but enhances migration in non-invasive breast cancer cell line MCF7. Thereby, SEMA6D may increase metastatic ability of MCF7 cells. Its metastatic ability was also supported by changes in EMT markers. On the other hand, proliferation of metastatic breast cancer cell line MDAMB231 was not significantly changed by overexpression of SEMA6D and migration ability was slightly reduced but mesenchymal markers tended to increase in SEMA6D overexpressing MDAMB231 cells. As a conclusion, SEMA6D tends to enhance proliferation, migration through EMT in MCF7 cell line whereas overexpression of SEMA6D did not demonstrate significant effect on metastatic MDA-MB-231 cell line. Therefore, we should separately evaluate role of SEMA6D in different breast cancer cell lines and further studies are required to understand role of SEMA6D in breast cancer.

Meme kanseri dünyada yaygın görülen bir kanser çeşidi olmakla birlikte meme kanseriyle alakalı ölümler metastazdan kaynaklanmaktadır. Metastaz yapabilmek için kanser hücreleri göç etme ve invazyon özellikleri kazanırlar ve hücreler bu süreçte epitelmezenkimal geçiş gösterebilir. SEMA6D, semaforin ailesine bağlı transmembran bir proteindir. SEMA6D embriyonik kıkırdak hücrelerinin göç etmesinde görev alır. Son zamanlarda osteosarkoma’da onkogen olarak değerlendirilmektedir. Ayrıca onkogen fonksiyonları, mide kanseri ve mezotelyoma’da da keşfedilmiştir. Biyoinformatik analize göre, SEMA6D’nin gen ifadesi üçlü negatif meme kanseri olan hastaların yaşamlarıyla ilişkilendirilmiştir fakat SEMA6D’nin meme kanseri üzerindeki görevleri ve fonksiyonları ile ilgili yayınlanmış bir çalışma bulunmamaktadır. Bu sebeple, bu tez çalışmasında SEMA6D’nin meme kanseri hücrelerinde çoğalma, epitel-mezenkimal geçiş ve göç etme özelliklerini anlamak amaç edinilmiştir. Bu çalışmada, SEMA6D’nin aşırı ekspresyonu, invazyon yeteneği olmayan meme kanseri hücre hattı MCF7’da çoğalmayı azaltmış fakat göç etmeyi arttırmıştır. SEMA6D’nin metastatik özelliği ayrıca epitel-mezenkimal geçiş ile de desteklenmiştir. Diğer yandan, SEMA6D’nin aşırı ekspresyonu metastatik ve agresif olan MDA-MB-231 hücre hattında çoğalmayı etkilememiş fakat göç etme yeteneğini azalttığı gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, SEMA6D, MCF7 hücre hattında çoğalmayı, epitel-mezenkimal geçiş aracılığıyla göç etme yeteneğini arttırırken, metastatik olan MDA-MB-231 hücre hattında önemli bir değişiklik yapmamıştır. Bu yüzden, SEMA6D’nin görevlerini değerlendirirken farklı hücre hatlarında farklı etkilere yol açabileceğini göz önünde bulundurmak ve görevlerini daha detaylı anlamak için daha fazla çalışma yapmak gerekmektedir.