猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）通过操纵宿主细胞的胞内过程，特别是巨自噬/自噬以及溶酶体功能，以促进其自身的复制与传播。然而，PRRSV重塑自噬-溶酶体轴所涉及的精确宿主因子及分子机制，至今仍未被充分阐明。

2026年4月22日，华南农业大学郭春和和浙江大学赵鹏伟共同通讯（何展为第一作者）在Autophagy 在线发表题为“A CRISPR-Cas9 screen identifies LAPTM4A (lysosomal protein transmembrane 4 alpha) as a key host barrier against PRRSV infection”的研究论文。该研究针对1,332个参与蛋白质降解、代谢和囊泡运输的基因进行了一次CRISPR-Cas9敲除筛选，并将溶酶体蛋白跨膜4α（LAPTM4A）鉴定为一种参与溶酶体通路的关键抗病毒因子。一项酵母双杂交筛选将LAPTM4A鉴定为PRRSV GP5（糖蛋白5）的相互作用蛋白。

从机制上讲，GP5招募E3泛素连接酶NEDD4和自噬受体SQSTM1/p62，以促进LAPTM4A发生K63连接的多聚泛素化，从而导致其发生自噬性降解。这种选择性降解会激活AMPK-ULK1-MAP1LC3/LC3信号级联反应，在启动自噬的同时促进MTOR与溶酶体的共定位，从而抑制TFEB的核转位以及溶酶体相关基因的转录。由此产生的不完全自噬流增强了病毒的复制。此外，在宿主防御方面，LAPTM4A通过AMPK-ULK1-LC3信号传导限制过度自噬，以维持溶酶体稳态，并通过削弱RPTOR/raptor与MTOR的结合来促进TFEB依赖的溶酶体基因表达，从而对多种RNA病毒提供广泛的抗病毒保护。综上所述，该研究结果将LAPTM4A确立为溶酶体-自噬稳态的核心调控因子，并揭示了一种病毒破坏该防御轴以促进感染的策略。

猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）是全球养猪业中造成经济损失最为严重的病原体之一，过去三十年间导致了反复的疫情暴发和重大损失。这种动脉炎病毒携带约15 kb的正链RNA基因组，编码复制所必需的非结构蛋白以及介导病毒进入和组装的病毒颗粒成分。PRRSV特异性靶向猪肺泡巨噬细胞（PAMs），损害先天免疫，并使动物易发生继发感染。尽管已有大量研究，但由于PRRSV具有操纵宿主通路和逃避免疫监视的显著能力，其防控仍面临巨大挑战。

PRRSV与宿主之间的交互作用构成一个涉及多条细胞通路的复杂网络。该病毒通过CD163介导的内吞作用进入PAMs。PRRSV随后重编程宿主的泛素-蛋白酶体和自噬-溶酶体系统，以降解IFIH1/MDA5（含解旋酶C结构域的干扰素诱导蛋白1）和DHX58/LGP2（DExH-盒解旋酶58）等先天免疫传感器。这些协同操纵使PRRSV能够平衡免疫逃逸、复制与持续性感染。然而，PRRSV重塑自噬-溶酶体轴以促进其复制的机制仍不明确。识别调控该通路的关键宿主决定因子，对于揭示病毒如何利用细胞降解系统为其自身服务至关重要。

LAPTM4A（溶酶体蛋白跨膜4 alpha）是一种四跨膜蛋白，主要定位于晚期内体和溶酶体，其定位由其胞质尾部的经典YxxΦ和PY基序引导。该蛋白的细胞内运输依赖于NEDD4（NEDD4 E3泛素蛋白连接酶）家族连接酶以及内体分选复合物（ESCRT）机制，确保其在膜上的精确靶向和更新。除结构功能外，LAPTM4A还能结合人POU2F2/OCT2（POU 2类同源盒2），调节其内吞摄取和质膜稳定性，提示其在膜蛋白质量控制中具有更广泛的功能。LAPTM4A还作为A4GALT（α1,4-半乳糖基转移酶（P1PK血型））的辅助因子，参与球蛋白三酰基神经酰胺（Gb3）的合成。这些特征使LAPTM4A处于溶酶体靶向、膜蛋白质量控制与脂质代谢的交叉节点。

图1. LAPTM4A的抗病毒作用及其在PRRSV免疫逃避中的颠覆作用（摘自Autophagy ）

全基因组CRISPR筛选技术革新了病毒-宿主交互作用的研究，已在多种病毒系统中发现了宿主依赖性因子和免疫调节因子。针对PRRSV的全基因组CRISPR-Cas9筛选表明，KXD1（含KxDL基序蛋白1）、PSMD3（蛋白酶体26S亚基，非ATP酶3）和LGALS2（半乳糖凝集素2）对病毒增殖至关重要。值得注意的是，KXD1的缺失阻断了自噬，从而抑制了PRRSV的复制，这充分展示了CRISPR筛选在精准定位致病性宿主决定因子方面的强大能力。在冠状病毒（包括SARS-CoV-2、OC43和229E）中的类似研究已验证了ACE2（血管紧张素转换酶2）和CTSL（组织蛋白酶L）等已知受体和进入因子，同时揭示了新的泛冠状病毒和谱系特异性宿主基因，这些基因可为抗病毒干预提供有吸引力的靶点。尽管如此，全基因组筛选的巨大规模可能掩盖通路特异性机制，因此亟需针对溶酶体和自噬网络等特定细胞系统开展靶向研究。

为应对这一挑战，作者设计了一项聚焦型CRISPR-Cas9筛选，靶向与蛋白质降解、代谢及囊泡运输相关的13条通路中的1,332个基因，并鉴定出LAPTM4A为一个强效抗病毒因子。在机制上，LAPTM4A通过整合AMP活化蛋白激酶（AMPK）-ULK1（unc-51样自噬激活激酶1）和MTOR（雷帕霉素激酶的机制靶点）-TFEB（转录因子EB）信号通路，协调自噬与溶酶体生物合成，从而调控TFEB相关的溶酶体基因表达和自噬流，并限制病毒复制。PRRSV通过其包膜糖蛋白GP5对抗这种防御机制，GP5与LAPTM4A相互作用，并招募E3连接酶NEDD4和受体SQSTM1/p62，促进LAPTM4A的K63连接泛素化及自噬性降解。本研究揭示LAPTM4A是溶酶体-自噬平衡的关键调控因子，并阐明了一种病毒操纵宿主降解系统的保守机制，为靶向溶酶体稳态的抗病毒策略提供了概念框架。

参考消息：https://doi.org/10.1080/15548627.2026.2664607