2020年9月25日，生物自噬领域权威期刊《Autophagy》（《自噬》）杂志在线发表了我校生物工程与食品学院、国家细胞调控与分子药物“111”引智基地、发酵工程教育部重点实验室唐景峰/陈兴珍课题组在生物细胞自噬方面的最新研究成果。论文题目为“TSPAN1 promotes autophagy flux and mediates cooperation between WNT-CTNNB1 signaling and autophagy via the MIR454-FAM83A-TSPAN1 axis in pancreatic cancer”（链接：）。我校为第一署名单位，唐景峰教授为通讯作者。生物工程与食品学院教师周策凡博士为第一作者，唐景峰教授的硕士研究生梁燕燕为共同第一作者。该研究得到国家自然科学基金（31871420; 31701228和31871176.）、湖北省杰出青年基金（2020CFA073）及武汉市基础前沿项目（2019020701011475）资助。
自噬是一种进化上非常保守的溶酶体介导的生物降解过程，对细胞内稳态具有重要的调控作用。自噬后期进程中自噬体与溶酶体的融合是极其复杂的。到目前为止，已经确定了许多因子参与该过程的膜融合，如细胞骨架成分、SNARE复合物、HOPS复合物、RA7等，它们都是确保自噬体与溶酶体精确且有效融合的重要成分。近年来，越来越多新的蛋白因子被报道参与该过程，这些新的发现为自噬的发生机制及精确调控提供了重要的理论基础。
TSPAN1属于四聚体蛋白（Tetraspanins, TSPAN），由一组异质适配体蛋白组成，以富含TSPAN的结构域形式存在。其被报道与胰腺癌、胃癌、前列腺癌、骨肉瘤密切相关，但其作用机制尚不清楚。本研究中该团队利用细胞模型和斑马鱼模型首次发现并验证了TSPAN1在自噬后期自噬体与溶酶体的融合过程发挥重要的调控作用。通过后期相互作用蛋白的筛选，他们发现并验证了TSPAN1与自噬后期融合相关蛋白LC3、SNARE复合体及HOPS复合体等均存在相互作用。并进一步阐明了TSPAN1蛋白中存在的2个特异性的LIR（LC3 Interacting Region）结构域。将以上2个位点突变后能够使得TSPAN1对胰腺癌的生长进程减弱甚至消失。
图1.TSPAN1 与LC3的LIRs区结合促进自噬。（A、B）TSPAN1与RAB7标记的内涵体和溶酶体具有共定位作用；（C）TSPAN1蛋白结构示意图；（D）TSPAN1与LC3相互作用的LIR基序示意图；（E）将LC3蛋白中与LIR相互作用具有关键作用的F52/L53突变成A后，其与TSPAN1蛋白的相互作用消失；（F）将TSPAN1蛋白LIR基序突变后，其与LC3的相互作用明显减弱；（G）利用CQ抑制自噬体和溶酶体的融合后，TSPAN1和LC3的相互作用增强；（H）TSPAN1不同突变体对自噬的影响；（I、J）TSPAN1干扰后能够显著抑制自噬流，而过表达TSPAN1野生型后能够回复TSPAN1对自噬的调控作用，而过表达TSPAN1突变型则不能；（K-M）TSPAN1能够促进裸鼠内肿瘤的大小。
细胞内Wnt/β-catenin信号通路与自噬活动密切相关。对于胰腺癌细胞而言，其细胞内存在高度激活的Wnt信号和高水平的自噬活动，而协同作用的具体分子机制还是未知的。该项研究还发现并阐明了胰腺癌细胞内MIR454能够靶向作用于TSPAN1以及Wnt调控蛋白FAM83A的3＇UTR，进而调控TSPAN1和FAM83A的表达。同时还发现Wnt/β-catenin中β-catenin-TCF4转录复合体能够结合到TSPAN1启动子区TCF/LEF基序（位于TSS前-563至-569和-609至-615）上，进而促进TSPAN1蛋白的表达。通过裸鼠皮下成瘤实验进一步验证了MIR454/FAM83A/TSPAN1轴能够协同促进胰腺癌的发生进程。
该研究不仅深化了科研人员对自噬与Wnt/β-catenin信号通路交互作用的理解，也为胰腺癌的靶向治疗及创新药物的研发提供了新的理论依据。
