Investigating the Role of Connexin 32 in Breast Cancer

Abstract

Connexins (Cx) are primary components of gap junctions, selectively allowing molecules to be exchanged between adjacent cells. Along with their channel forming functions, connexins play variety of roles in different stages in tumorigenesis, both dependent and independent of gap junctions in connexin and cancer dependent manner. Cytoplasmic accumulation of Cx32 was shown in some breast cancers; and compared to the primary tumors Cx32 is further upregulated in metastasis. However, the complete picture for the role of Cx32 in breast cancer remains to be elusive. Through overexpressing Cx32, its functions in breast cancer cells were investigated in Hs578T and MCF7 breast cancer cells. Cx32 overexpression increased cellular proliferation with significant increase in S phase in Hs578T cells with no significant change on MCF7 cells. Cx32 overexpression did not induce hemichannel activity in neither cell; it reduced gap junctional functions in Hs578T cells. Cx32 in both cells localized in cytoplasm did not form intercellular plaques, and decreased Cx43 expression. Cx32 overexpression reduced the migration and invasion capacity in both cells and in Hs578T cells showed reduction of mesenchymal and increase of epithelial marker expressions. In conclusion, Cx32 increases proliferation and decreases communication in Hs578T cells while not affecting MCF7 cells. It decreases aggressiveness and metastatic potential for both cell lines. Due to changes in gap junctional functions, Cx32 might be acting in relation to GJIC in Hs578T cells and outside of it in MCF7 cells. All in all, presence of Cx32 made Hs578T cells act similar to endogenously Cx32 expressing MCF7 cells.

Connexinler (Cx) hücrelerarası oluklu bağlantıların temel parçaları olup, hücrelerarası iletişiminde, komşu hücreler arasında molekülleri seçici olarak geçirerek rol alırlar. Kanal oluşumunda rol almalarının dışında, tümör oluşumunun farklı evrelerinde, oluklu bağlantılarla veya ayrı olarak connexin ve kanser türüne bağlı olarak fonksiyon gösterirler. Sağlıklı insan meme dokusunda Cx26 ve Cx43 ifade ediliyor olmalarına rağmen, bu proteinlerin ifadeleri meme kanserinin başlangıcında azalmıştır. Bir diğer taraftan Cx32 sitoplazmik proteine meme kanseri dokularının bazılarında rastlanmış ve birincil kanser dokularına kıyasla ifadesi metastaz yapan dokularda daha da artmıştır. Lakin, Cx32'nin meme kanserinde oynadığı rol hala tam olarak bilinmemektedir. Cx32'nin meme kanserindeki fonksiyonu, ifadesi arttırılarak Hs578T ve MCF7 meme kanseri hücrelerinde araştırılmıştır. Cx32, Hs578T hücrelerinin çoğalmasını arttırmış, buna karşılık MCF7 hücrelerinde çoğalmayı etkilememiştir. Bununla birlikte hücre döngüsü analizlerinde, Cx32, Hs578T hücrelerinin S fazında bulunan hücre oranında anlamlı bir değişikliğe neden olmuş, MCF7 hücrelerinde bir değişikliğe yol açmamıştır. Cx32 ifade artışı iki hücrede de yarım kanal fonksiyonu yaratmazken, Hs578T hücrelerinin oluklu kanal fonksiyonunu azaltmıştır. Cx32 iki hücrede de sitoplazmada konuşlanırken, plak oluşturmamıştır. Cx32 varlığı Cx43 ifadesini azaltırken, bu azalma Hs578T hücresinde anlamlıdır. Cx32 ifade artışı hücre hareketi ve invazyonunu iki hücrede de azaltırken, Hs578T hücrelerinde mezenkimal genleri azaltıp, epitel genlerde artışa neden olmuştur. Sonuç olarak Cx32 varlığı Hs578T hücrelerinde çoğalmayı arttırıp, iletişimi azaltırken MCF7 hücrelerinde bir değişikliğe neden olmamıştır. İki hücrede de saldırganlık hareket ve invazyonla birlikte azalmıştır. Oluklu bağlantı değişimlerinden dolayı, Cx32 Hs578T'de bağlantı ile ilgili olarak çalışırken, MCF7'da ilgisiz çalışmaktadır. Genel olarak Cx32 varlığı, Hs578T hücrelerini, halihazırda Cx32 ifade eden MCF7 hücreleri gibi davranmaya itmiştir.