肝细胞癌是世界上最致命的恶性肿瘤之一。一个长期困扰科学家的现象是:在肝癌发生的早期,癌细胞中会异常堆积大量的糖原——这种通常被视为“能量储备”的分子。然而,这种堆积究竟是偶然的副产品,还是肿瘤生长的关键驱动力?其背后的分子机制一直是个谜。
2026年6月16日,空军军医大学邢金良、李积彬及张洪新共同通讯在Signal Transduction and Targeted Therapy 在线发表题为AKAP1 enhances glycogen accumulation and hepatocarcinogenesis through YTHDF2-mediated G6PC mRNA decay的研究论文,该研究揭开了这个谜底。科学家发现,一个名为AKAP1的线粒体支架蛋白,是驱动肝癌细胞糖原异常堆积、进而促进肿瘤发生的关键“分子开关”。
核心发现:AKAP1是糖原代谢的“总指挥”
研究团队利用肝脏特异性AKAP1敲除和过表达的小鼠模型,在化学诱导和癌基因驱动的两种肝癌模型中进行了系统验证。结果清晰表明:AKAP1缺失显著抑制了肝癌发生,同时降低了肝脏糖原含量;而AKAP1过表达则促进了糖原积累,加速了肿瘤生长。这证明,AKAP1是连接线粒体信号与糖原代谢重编程的关键节点。
文章模式图(图源自Signal Transduction and Targeted Therapy)
机制揭秘:一条精密的分子链条
AKAP1是如何做到这一点的?研究揭示了一条此前未知的分子通路:
1.AKAP1通过招募蛋白激酶PKA,磷酸化一个名为YTHDF2的蛋白(一种m6A修饰识别蛋白),使其稳定性增强。
2.稳定后的YTHDF2会结合到G6PC mRNA上的m6A修饰位点,加速其降解。G6PC是糖原分解的关键限速酶。
3.G6PC表达下降,意味着糖原无法被正常分解,于是大量堆积在肝癌细胞中,为肿瘤的生长和进展提供了“燃料”。
此外,研究还发现AKAP1自身的表达受到转录因子MAZ的正向调控,形成了一个放大致癌信号的闭环。
治疗启示:靶向AKAP1的肽抑制剂展现潜力
基于这一机制,研究团队设计了一种竞争性肽抑制剂——AP-21,它能够破坏AKAP1在线粒体中的定位。在肝癌小鼠模型中,AP-21处理显著降低了糖原含量,抑制了肿瘤生长,且未观察到明显毒性。
这项研究的突破性在于,它首次将线粒体信号、m6A表观转录组学和糖原代谢重编程联系在一起,为理解肝癌的代谢机制提供了全新框架,并确立AKAP1作为一个极具前景的治疗靶点。
参考消息:https://www.nature.com/articles/s41392-026-02733-1