自噬-溶酶体系统指导多种货物的降解，也参与肿瘤的进展。研究发现免疫相关的GTPase家族Q蛋白（IRGQ）在主要组织相容性复合体I类（MHC I类）分子的质量控制中起作用。IRGQ通过与GABARAPL2和LC3B的结合模式，引导错误折叠的MHC I类向溶酶体降解方向发展。在IRGQ缺失的情况下，游离的MHC I类重链不仅在细胞内积累，而且还被运输到细胞表面，从而促进免疫应答。由于CD8+ T细胞对IRGQ敲除肿瘤细胞的反应性增强，IRGQ水平降低的小鼠和人类肝癌患者的存活率提高。
本期为大家分享德国法兰克福大学 Ivan Dikic 实验室的团队的新发现，2024年11月发布于 Cell 的文章，IRGQ-mediated autophagy in MHC class I quality control promotes tumor immune evasion，研究揭示了IRGQ作为MHC I类质量控制的调节因子，介导肿瘤免疫逃避。
IRGQ 作为自噬受体
为确定 IRGQ 在细胞中的作⽤，研究从 HeLa 细胞中瞬时转染和免疫沉淀 FLAG-IRGQ。洗脱液中⾼度富集蛋⽩ GABARAPL2，作为哺乳动物 ATG8 ⾃噬修饰剂家族的成员，对⾃噬体形成、货物募集和⾃噬体-溶酶体融合⾄关重要。表达外源性 mCherryIRGQ 细胞的免疫荧光，结果显示 IRGQ 通过⾃噬运输到溶酶体。
IRGQ 与自噬机制相互作用
GST-IRGQ 与所有 hATG8 蛋白结合，GABARAPL2 的相互作用最强。质谱研究确定了IRGQ 的三个序列位点，可能是GABARAPL2 的结合位点。免疫沉淀实验表明IRGQ 的 LIR1 和 E74 是与 GABARAPL2 结合所必需的。IRGQ 中的 LIR2 基序不是 GABARAPL2 的优先结合位点，⽽是特异性募集了 LC3B。
LC3B 以单⼀结合模式通过 LIR2 基序与 IRGQ 结合，⽽ GABARAPL2 尽管具有两种潜在的结合模式（均与 LIR1 和 LIR2 结合）， 但表现出强烈偏好与 IRGQ 的 N 末端结构域结合，然后是 LIR1 基序。
IRGQ 调节细胞表⾯的 MHC I 类⽔平
IRGQ 从 IRGQ KO 细胞中耗尽，⽽HLA 家族成员⾼度积累。实验结果显示， IFNg 处理诱导 HLA 和 B2M 蛋⽩的转录。IRGQ KO 也显着影响 HLA，但不影响 B2M ⽔平。HLA 分⼦在 IRGQ 耗尽的细胞中积累，⽽ IRGQ 过表达导致 HLA 下调。
IRGQ 可以调节致瘤细胞和健康原代细胞中的 MHC I 类蛋⽩⽔平，⽽ MHC II 类不受影响。饥饿诱导中，IRGQ 与 GABARAPL2 和 MHC I 类分⼦的相互作⽤增加。由于 MHC I 类分⼦在细胞表⾯发挥其功能，因此在分析了总细胞表⾯ OME，在 PATU-8988T IRGQ KO 细胞中，与 WT 细胞相⽐，HLA 分⼦是最富集的表⾯蛋⽩。
IRGQ-MHC I 类复合物通过自噬途径的交通
不同细胞类型中IRGQ 的⾼表达与 HLA ⽔平降低相关， IRGQ 的影响对 MHC I 类具有特异性。共聚焦显微镜显⽰ IRGQ 和 HLA 分⼦明显位于细胞中。⾃噬诱导后，在 ER 膜、⾃噬体和溶酶体中检测到 IRGQ 的邻近标记⼆聚体。活细胞成像监测发现 IRGQ 和 HLA 分⼦可能是⼀个复合物，进⼊⾃噬体和溶酶体。
IRGQ 通过自噬降解非构象 MHC I 类
为了确定 IRGQ 作⽤于哪种 HLA 构象，将细胞分为可溶性和不溶性组分。
与未处理的 IRGQ KO 细胞相⽐，在 WT 细胞中导致去糖基化 MHC I 类分⼦的类似增加，但在 IRGQ KO 细胞中没有进⼀步增加，表明 IRGQ 是处理 ER 驻留⾮构象 MHC I 类分⼦的主要调节因⼦。
免疫沉淀实验表明 IRGQ KO 细胞中积累的 HLA 是⾮构象的。在没有 IRGQ 的情况下，溶酶体中存在的⾮构象 HLA 分⼦ （HLA-ABC） 显着减少，⽽构象 HLA 分⼦ 不受影响。因此表明IRGQ 在 MHC I 类的质量控制中发挥作⽤，并指导⾮构象 HLA 分⼦进⾏⾃噬体-溶酶体降解。
IRGQ 耗竭可增加 CD8+ T 细胞反应以限制 HCC
IRGQ 是 CD8+ T 细胞浸润升⾼的 HCC 肿瘤的潜在靶点。CRISPR-Cas9 删除 IRGQ以⽐较 IRGQ WT 和 KO 肿瘤，阐明 IRGQ 在 HCC 肿瘤中的功能。与 WT IRGQ 动物相⽐，IRGQ敲除⼩⿏的肿瘤负荷减轻。免疫细胞分析发现IRGQ WT小鼠调节性 T 细胞 （Tregs） 不受影响 。而IRGQ KO肝脏肿瘤中⼩⿏的活化 CD8+ T 细胞以及 PD-1+ CD8+ T 细胞的⽔平升⾼，可能代表由于慢性 TCR 刺激⽽导致的 T 细胞反应性低下状态。确定了 IRGQ 是参与 HCC 免疫逃避的⼀个因素。
本研究揭⽰了 IRGQ 在⾃噬介导的 MHC I 类分⼦降解和质量控制过程中作⽤的分⼦机制，从⽽影响 T 细胞免疫。为肿瘤免疫逃逸机制提供了新的视角， IRGQ 是免疫调节因⼦和 HCC 的潜在⽣物标志物或治疗靶点。
