Elucidating Lysosomal Autophagy Mechanism in LRG1-Mediated Colorectal Cancer

Abstract

Leucine-rich-alpha-2-glycoprotein 1 (LRG1) telah dicadangkan sebagai penanda yang berpotensi dalam kanser disebabkan penglibatannya dalam pelbagai proses patofisiologi. Dalam kanser kolorektal (KKR), peningkatan kepekatan LRG1 dalam plasma telah dikaitkan dengan prognosis yang buruk. Laporan terdahulu telah menghuraikan peranan LRG1 dalam KKR termasuk proliferasi, transisi epitelium ke mesenkima dan pembentukan salur darah. Namun, peranan LRG1 dalam mekanisme autofagi dalam KKR masih belum diterokai. Oleh itu, projek ini dijalankan untuk mengkaji peranan autofagi dalam sel KKR yang dimodulasi dengan gen LRG1. Untuk mengkaji fungsi LRG1 dalam KKR, sel HT-29 telah diekspresi lampau dengan gen LRG1 manakala sel COLO320DM dikurangkan ekpresi gen LRG1. Ciri-ciri kanser pada sel KKR setelah modulasi gen LRG1 telah diselidik diikuti dengan penilaian aktiviti autofagi. Seterusnya, tapak jalan pengisyaratan yang terlibat dalam sel KKR akibat modulasi gen LRG1 telah dikaji. Data menunjukkan bahawa ekspresi berlebihan gen LRG1 dalam sel HT-29 meningkatkan daya maju sel dan pembentukan koloni manakala penyekatan LRG1 mengurangkan daya maju sel, proliferasi, pembentukan koloni dan invasi sel COLO320DM. Modulasi gen LRG1, sama ada ekspresi berlebihan atau pengurangan didapati mengaruhkan aktiviti autofagi yang terjejas melalui peningkatan pembentukan autofagosom dan degradasi kargo autofagi yang tidak lengkap. Selain itu, LRG1 didapati meningkatkan ekspresi gen bagi komponen yang terlibat dalam tapak jalan mTOR (Akt, mTOR dan Raptor) dan pengaktifan protein ribosom S6 (RPS6) dalam sel HT-29, sekaligus mencadangkan pengaktifan pengisyaratan mTOR. Penemuan ini disokong oleh model pengurangan ekpresi gen LRG1 yang menunjukkan penurunan ekpresi gen bagi komponen yang terlibat dalam tapak jalan mTOR (Akt, mTOR dan Raptor) dan perencatan aktiviti RPS6. Tambahan pula, penambahan eksogen LRG1 berjaya memulihkan penindasan tapak jalan pengisyaratan mTOR akibat pengurangan LRG1, dan ini menunjukkan hubungan baharu antara LRG1 dengan tapak jalan mTOR. Secara keseluruhannya, hasil kajian ini mendedahkan bahawa LRG1 boleh menyumbang kepada autofagi dalam KKR melalui tapak jalan pengisyaratan mTOR.