肝臟負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)全身代謝，其功能異常會(huì)導(dǎo)致代謝功能障礙相關(guān)性脂肪性肝病(MASLD)和肝細(xì)胞癌(HCC)等疾病。ATG9A是一種自噬相關(guān)的跨膜蛋白和脂質(zhì)翻轉(zhuǎn)酶，調(diào)節(jié)脂質(zhì)動(dòng)力學(xué)，但其在肝臟發(fā)病機(jī)制中的作用尚不清楚。

2025年12月8日，電子科技大學(xué)張琳和中國科學(xué)院西北高原生物研究所趙曉輝共同通訊在Autophagy（IF 14.3）上發(fā)表了題為“ATG9A-PLA2G6 axis reprograms phospholipid metabolism to drive metabolic liver disease and hepatocellular carcinoma”的論文。研究發(fā)現(xiàn)ATG9A為雙重代謝效應(yīng)因子，通過脂質(zhì)重塑和細(xì)胞器應(yīng)激來推動(dòng)肝病的進(jìn)展；ATG9A-PLA2G6軸可能是代謝性肝病和肝細(xì)胞癌的治療靶點(diǎn)。

· 維真助力 - AAV·

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：6周齡雄性C57BL/6J小鼠

病毒產(chǎn)品：AAV8-TBG-Atg9a，AAV8-vector-GFP

注射方式：尾靜脈注射

病毒用量：2×10^8 vector genomes，200μL

WB結(jié)果和GFP熒光證實(shí)AAV8成功轉(zhuǎn)導(dǎo)

研究結(jié)果分享

1、ATG9A過表達(dá)擾亂肝臟自噬通量，加劇纖維化、減輕脂肪變性

作者通過數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)，ATG9A轉(zhuǎn)錄水平在人肝細(xì)胞癌標(biāo)本中相對(duì)于正常肝組織顯著上調(diào)，且蛋白水平在肝細(xì)胞癌腫瘤中升高。高糖高脂飲食(HFD)誘導(dǎo)的MASLD及其進(jìn)行性亞型MASH，通過慢性代謝失調(diào)推動(dòng)惡性轉(zhuǎn)化，構(gòu)成了公認(rèn)的肝癌危險(xiǎn)因素。為了研究這種聯(lián)系，作者建立了正常飲食(ND)和HFD的模型，并利用AAV8構(gòu)建了肝臟特異性Atg9a過表達(dá)小鼠。肝臟自噬評(píng)估發(fā)現(xiàn)Atg9a-OE小鼠肝臟LC3-II水平升高，SQSTM1/p62積累，表明自噬降解受損。進(jìn)一步研究數(shù)據(jù)表明，ATG9A的表達(dá)增加可能會(huì)增強(qiáng)磷脂翻轉(zhuǎn)酶的活性，從而阻礙受損溶酶體的有效清除，最終損害自噬通量。過表達(dá)ATG9A不改變ND或HFD小鼠的肝臟重量或肝/體比，組織學(xué)上，ND Atg9a-OE小鼠表現(xiàn)出輕微的炎癥浸潤(rùn)和纖維化，而HFD Atg9a-OE小鼠表現(xiàn)出更嚴(yán)重的癥狀。此外，盡管炎癥加劇，Atg9a-OE顯示出肝臟中的脂肪堆積有所減弱。以上結(jié)果表明肝臟ATG9A過表達(dá)促進(jìn)炎癥和纖維化，抑制脂肪儲(chǔ)存，并破壞糖脂平衡。作者進(jìn)一步構(gòu)建了肝臟特異的atg9a基因敲除小鼠模型(atg9a-LKO)，發(fā)現(xiàn)ATG9A功能喪失加重肝纖維化和脂肪變性。

圖1. ATG9A激活了自噬通量，但損害了自噬體的降解

2、ATG9A與PLA2G6相互作用促進(jìn)PC降解

作者研究發(fā)現(xiàn)ATG9A過表達(dá)擾亂甘油磷脂代謝，推測(cè)ATG9A可能與磷脂酶PLA2G6發(fā)生作用，從而促進(jìn)GP的分解。鑒定ATG9A的結(jié)合因子，Co-IP證實(shí)了ATG9A和PLA2G6的直接作用。進(jìn)一步探究ATG9A-PLA2G6相互作用的功能后果，發(fā)現(xiàn)ATG9A過表達(dá)通過抑制磷脂酰膽堿（PC）的合成和促進(jìn)其分解代謝來破壞PC的代謝平衡。PLA2G6對(duì)PC的水解不僅產(chǎn)生LPC，還產(chǎn)生了游離脂肪酸(FFA)、花生四烯酸(AA)，導(dǎo)致炎癥發(fā)生；脂質(zhì)過載進(jìn)一步導(dǎo)致線粒體功能障礙。

圖2. 通過ATG9A上調(diào)加速PC分解代謝和炎癥信號(hào)

3、ATG9A-PLA2G6 結(jié)合促進(jìn)肝細(xì)胞癌進(jìn)展

作者探究了ATG9A在肝癌中的致癌作用，在人HCC-LM3細(xì)胞中過表達(dá)和敲低ATG9A。結(jié)果顯示，ATG9A的表達(dá)與增殖、遷移和侵襲能力呈正相關(guān)。在免疫缺陷小鼠中建立了細(xì)胞異種移植(CDX)模型，ATG9A過表達(dá)細(xì)胞的腫瘤生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)加速，證實(shí)了ATG9A在體內(nèi)的致癌作用。進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn)ATG9A-PLA2G6相互作用與癌細(xì)胞遷移功能相關(guān)，ATG9A驅(qū)動(dòng)的加速遷移直接依賴于PLA2G6結(jié)合；通過測(cè)定自噬通量，排除了自噬調(diào)節(jié)是癌細(xì)胞增殖的主要機(jī)制。以上發(fā)現(xiàn)將ATG9A驅(qū)動(dòng)的代謝重連作為肝癌進(jìn)展的一種新的機(jī)制，其中脂質(zhì)代謝的改變通過膜動(dòng)力學(xué)調(diào)節(jié)賦予增殖優(yōu)勢(shì)。

圖3. ATG9A的非自噬功能促進(jìn)細(xì)胞遷移

結(jié)論

綜上，ATG9A是連接膜脂動(dòng)態(tài)與代謝性肝病和癌癥的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，其在脂質(zhì)代謝和蛋白質(zhì)相互作用中的雙重作用揭示了其多方面的功能，確立了ATG9A是代謝性肝病和HCC的一個(gè)有前途的治療靶點(diǎn)。