【Blood】GPRC5D CAR-T治疗后GPRC5D丢失的遗传和表观遗传机制

GPRC5D

在多发性骨髓瘤（MM）中，BCMA和GPRC5D是两个关键的靶点，其中GPRC5D是G蛋白偶联受体C类5成员D，显示出良好的疗效。然而疾病复发仍然常见，且对耐药机制的理解仍然有限。

因此徐州医科大学和徐州医科大学附属医院开展研究，对10例 GPRC5D CAR-T 细胞治疗后复发患者的 MM 样本进行全基因组测序 (WGS) 和全基因组亚硫酸氢盐测序 (WGBS)，探索了GPRC5D CAR-T治疗MM后GPRC5D丢失的遗传和表观遗传机制，近日发表于《Blood》。

研究方法

样本收集：研究纳入10例在接受GPRC5D CAR-T细胞治疗后复发的患者，收集了骨髓和外周血单个核细胞样本。

全基因组测序（WGS）：对复发时的CD138阳性MM细胞和配对的正常细胞进行WGS，使用150bp配对末端读取，肿瘤样本和匹配的正常样本分别测序至100×和30×覆盖度。

全基因组亚硫酸氢盐测序（WGBS）：对纯化的MM细胞和正常浆细胞进行WGBS，以评估GPRC5D基因调控区域的甲基化状态。

靶向亚硫酸氢盐测序：用于评估MM细胞系中GPRC5D基因调控区域的甲基化状态。

流式细胞术分析：用于检测GPRC5D蛋白的表达。

免疫组化（IHC）：用于检测GPRC5D和CD138蛋白的表达。

实时定量PCR（qPCR）：用于验证WGS检测到的大片段缺失。

去甲基化剂阿扎胞苷治疗：用于诱导超甲基化MM细胞系中GPRC5D mRNA和蛋白的表达。

研究结果

GPRC5D丢失的遗传机制：

双等位基因丢失：在3例患者中发现了GPRC5D基因的双等位基因丢失，包括1例GPRC5D基因的纯合缺失，1例GPRC5D调控区域的双等位基因丢失，以及1例在连续接受抗BCMA和抗GPRC5D CAR-T细胞治疗后TNFRSF17和GPRC5D的纯合缺失。

单等位基因丢失：在1例患者中发现了GPRC5D的单等位基因丢失，且在复发样本中检测到了GPRC5D缺失的断点，而在基线样本中未检测到。

GPRC5D丢失的表观遗传机制：

DNA超甲基化：在7例无GPRC5D基因双等位基因丢失的复发MM样本中，WGBS分析显示GPRC5D基因的转录调控元件存在多个超甲基化位点。这些调控元件在所有7例对照MM样本中保持低甲基化状态，表明这种独特的表观遗传景观可能与抗原丢失有关。

甲基化与GPRC5D表达的负相关：在7种MM细胞系中，GPRC5D表达与调控区域的甲基化水平呈负相关。阿扎胞苷治疗能够诱导超甲基化MM细胞系中GPRC5D mRNA和蛋白的表达。

总结

抗原丢失是复发的主要驱动因素：在接受GPRC5D CAR-T细胞治疗后，80%的复发患者出现GPRC5D阴性表达或GPRC5D表达低于检测限。

双等位基因遗传失活：在3例患者中发现导致GPRC5D丢失的双等位基因遗传失活。

表观遗传沉默：在没有遗传改变的患者中，GPRC5D基因调控区域的超甲基化是导致GPRC5D抗原逃逸的关键机制。

治疗策略：该研究强调了双等位基因遗传失活和超甲基化驱动的表观遗传沉默是导致 GPRC5D 缺失和治疗耐药的关键机制。对于具有高基因组不稳定的患者，可能需要采用多靶向治疗策略。此外，去甲基化剂如阿扎胞苷可能有助于恢复GPRC5D的表达，但需要进一步研究以优化治疗方案。

参考文献

Sha Ma, Jieyun Xia, Miao Zhang, Wenyu Li, Meng Xiao, Yuqian Sha, Wenya Wang, Jianteng Zhou, Ying Wang, Kunming Qi, Chunling Fu, Zengtian Sun, Dian Zhou, Qian Sun, Tingting Qiu, Zhiling Yan, Feng Zhu, Wei Chen, Hai Cheng, Wei Sang, Jiang Cao, Depeng Li, Zhenyu Zhen Li, Mariateresa Fulciniti, Yao Yao, Kailin Xu, Mingshan Niu; Genetic and epigenetic mechanisms of GPRC5D loss after anti-GPRC5D CAR-T-cell therapy in multiple myeloma. Blood 2025; blood.2024026622. doi: https://doi.org/10.1182/blood.2024026622