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CD19 CAR-T细胞治疗期间弥漫大B细胞淋巴瘤患者肠道菌群动态的短期纵向分析

06月08日
作者:戎康 桑威
单位:徐州医科大学附属医院血液科淋巴瘤中心
来源:肿瘤资讯

弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)的CAR-T治疗可诱导明显的免疫激活,也可能伴随细胞因子释放综合征(CRS)等不良反应。早期肠道菌群的动态变化及临床意义尚待阐明。本研究证实,患者输注后肠道菌群呈“第1周急性扰动,第2周逐渐恢复”演变规律,且特定菌群与CRP、白细胞等免疫炎症指标显著相关。该发现明确了早期菌群波动的临床价值,为监测CAR-T治疗后宿主免疫状态提供了实用的循证依据。

桑威
医学博士,副教授,主任医师,博士生导师


徐医附院细胞研究和转化医学中心副主任
徐医附院血液科科副主任,淋巴瘤病区主任
中华医学会血液学分会淋巴细胞疾病学组委员
中国抗癌协会淋巴瘤专委会委员
中国临床肿瘤学会淋巴瘤专家委员会委员
中国EBV相关疾病工作组秘书长
中国老年医学会血液学分会淋巴瘤学组委员
中国抗癌协会血液肿瘤委员会委员
江苏省医学会血液学分会青年委员会副主任委员
江苏省研究型医院淋巴瘤专业委员会副主任委员
江苏省淋巴瘤联盟副主席
江苏省医学会血液学分会淋巴瘤学组委员
江苏省“六大人才高峰”“333”人才培养对象
江苏省“科教强卫工程”青年医学人才
国家自然科学基金评审专家

戎康

徐州医科大学附属医院血液科

2024级硕士研究生

研究背景

弥漫大 B 细胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma,DLBCL)是最常见的非霍奇金淋巴瘤亚型之一,具有较强的生物学和临床异质性。虽然一线免疫化疗显著改善了患者预后,但仍有部分患者出现复发或难治。对于复发/难治性DLBCL,CAR-T细胞治疗已经成为重要治疗选择。CAR-T治疗可诱导明显的免疫激活,也可能伴随细胞因子释放综合征(CRS)等不良反应。近年来研究提示,肠道菌群能够影响宿主免疫状态、抗肿瘤免疫反应以及免疫治疗疗效和毒性。然而,在抗 CD19 CAR-T治疗早期,DLBCL患者肠道菌群是否发生动态变化、这些变化是否与炎症指标相关,仍缺乏证据。

研究目的

本研究旨在观察接受抗CD19 CAR-T细胞治疗并获得临床缓解的DLBCL患者,在输注前、输注后1周和输注后2周的肠道菌群短期动态变化,并探索差异菌群与淋巴细胞计数、白蛋白、白细胞计数、中性粒细胞计数及 C 反应蛋白(CRP)等免疫炎症指标之间的相关性。

研究方法

研究纳入2023年9月至2024年5月在徐州医科大学附属医院接受抗CD19 CAR-T细胞治疗的DLBCL患者。排除近期使用口服抗生素、益生菌或肠道清洁剂者,以及存在活动性胃肠疾病、胃肠道手术史、合并活动性恶性肿瘤、严重免疫缺陷或自身免疫疾病者。粪便样本采集时间点为CAR-T 输注前、输注后1周和输注后2周。样本用于16S rRNA基因测序,并采用QIIME2、DADA2和SILVA数据库完成序列质控及物种注释。统计分析方面,采用ACE、Chao1、Shannon、Simpson 等指数评价α多样性;采用Bray-Curtis距离、PCoA和sPLS-DA评价β多样性;采用 PERMANOVA 检验整体菌群结构差异;采用 LEfSe 分析不同时间点富集菌群;采用 PICRUSt2 和 KEGG 数据库预测菌群功能通路;重复测量数据采用线性混合效应模型,并进一步进行菌群与临床炎症指标的相关性分析。

研究结果

患者基线特征

共纳入12 例DLBCL患者,均在 CAR-T 治疗后达到临床缓解,其中完全缓解 8 例、部分缓解 4 例。患者中位年龄为 54 岁,男性 7 例(58.3%)。中位 LDH 为 202 U/L;ECOG PS <2 分者 5 例,≥2 分者 7 例。中位随访 20.4 个月,估计 1 年总生存率为 83.3%。治疗相关毒性方面,5 例出现 1 级 CRS,2 例出现 2 级 CRS,未观察到免疫效应细胞相关神经毒性综合征(ICANS)。

α 多样性:整体丰富度和多样性无显著变化

输注前、输注后1周和输注后 2 周之间,Chao1、ACE、Observed species、Shannon、Simpson 等 α 多样性指标均未达到统计学显著差异。部分丰富度指标在第 2 周呈轻度升高趋势,但线性混合效应模型未证实 Chao1 指数存在显著时间效应。Good’s coverage 接近 99.99%,提示测序深度基本充分。Venn 图显示三个时间点共有 76 个 OTU,第 1 周特异 OTU 数量较多,提示 CAR-T 输注后早期可能存在短暂菌群扰动。

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图1  肠道菌群 α 多样性分析。(A–G)采用多种 α 多样性指数评估不同治疗组间的肠道微生物多样性;(H)Venn 图展示不同治疗组间共有及特异性菌群的分布情况。

β 多样性:第 1 周菌群结构出现短暂分离

基于 Bray-Curtis 距离的 PCoA 显示三个时间点样本有一定分离趋势,但 PERMANOVA 未达到统计学显著性(R²=0.0681,P=0.122)。sPLS-DA 分析中,第 1 周样本聚集最紧密,并与输注前和第 2 周样本分离较明显。第 2 周样本分布则更接近输注前,提示菌群结构可能在早期扰动后出现部分恢复。

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图2  肠道菌群 β 多样性分析。(A)基于肠道菌群组成的主坐标分析(PCoA);(B)稀疏偏最小二乘判别分析(sPLS-DA),展示基于微生物群落结构的组间分离情况。*P < 0.05;**P < 0.01。缩写:NS,无统计学意义。

菌群组成:第 2 周 Bacteroidota 增加,F/B 比值下降

在门水平上,Firmicutes、BacteroidotaProteobacteria 是三个时间点的主要菌门。Bacteroidota 在第 2 周相对丰度升高,并伴随 Firmicutes/Bacteroidota(F/B)比值下降。Proteobacteria 在第 1 周出现升高,Enterococcus 也表现为第 1 周轻度升高、第 2 周下降的趋势。整体看,CAR-T 后早期存在一过性菌群波动,第 2 周则出现部分向基线状态回归的趋势。

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图3  不同时间点肠道菌群丰度比较。(A)门水平优势肠道菌群的相对丰度;(B)属水平优势肠道菌群的相对丰度;(C)热图展示门水平和属水平肠道菌群的层次聚类结果;(D)不同治疗组中厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度;(E)不同治疗组中拟杆菌门(Bacteroidota)的相对丰度;(F)不同治疗组中厚壁菌门/拟杆菌门比值。*P < 0.05;**P < 0.01。

LEfSe 差异菌:第 1 周偏机会致病菌,第 2 周偏共生菌和潜在有益菌

LEfSe 分析显示,输注前样本富集 Coriobacteriales、Fusobacterium mortiferum、Clostridium leptum 等菌群。输注后 1 周富集 Enterococcus、Klebsiella、Lactobacillus,以及 Veillonellaceae、Desulfovibrionaceae、Peptostreptococcaceae 等菌群,其中部分属于潜在机会致病菌。输注后 2 周则富集 Prevotellaceae、Parabacteroides、Prevotella、Faecalibacterium、TannerellaceaeBarnesiellaceae 等菌群,提示后期可能出现共生菌或潜在有益菌恢复。

功能预测和炎症指标相关性

PICRUSt2 功能预测显示,与输注前相比,第 1 周和第 2 周硫辛酸代谢(lipoic acid metabolism)通路均显著升高。硫辛酸与线粒体能量代谢、氧化还原调节和抗氧化反应有关,但该结果仅来自 16S 数据的功能预测,并非直接代谢组检测,因此应谨慎解释。

相关性分析显示,C 反应蛋白(CRP)与 Enterococcus、Escherichia-Shigella、Streptococcus 呈正相关,与 FaecalibacteriumBifidobacterium 呈负相关;白细胞计数和中性粒细胞计数与 Enterococcus、Escherichia-Shigella 等潜在致病菌呈正相关;淋巴细胞计数与 Faecalibacterium 呈正相关;白蛋白水平与 Bacteroides、Faecalibacterium 等健康相关菌群呈正相关。

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图4 肠道菌群功能预测及相关性分析。(A)肠道菌群功能预测分析;(B)微生物分类群相关性分析,展示优势菌属之间的相关关系。

研究结论

本研究提示,DLBCL患者接受CD19 CAR-T细胞治疗后,肠道菌群在短期内会出现一定动态变化。第 1 周更像是急性免疫激活和菌群扰动阶段,第2周则出现Bacteroidota增加、F/B比值下降以及 Prevotella、Parabacteroides、Faecalibacterium等菌群富集的趋势。

相关性分析提示,部分菌群变化与CRP、白细胞计数、中性粒细胞计数、淋巴细胞计数和白蛋白等指标有关。这说明肠道菌群可能参与或反映 CAR-T 治疗后的免疫炎症状态。治疗后硫辛酸代谢通路升高,也提示菌群功能可能发生改变。

总体而言,CAR-T后早期肠道菌群特征可能成为监测宿主免疫调节状态的潜在生物学信号。

参考文献

Shen Z, Xing X, Rong K, et al. Short-Term Longitudinal Analysis of Gut Microbiota Dynamics During Anti-CD19 CAR-T Cell Therapy in Diffuse Large B-Cell Lymphoma Patients. Blood Lymphat Cancer. 2026;16:598958. Published 2026 May 1. doi:10.2147/BLCTT.S598958

责任编辑:肿瘤资讯-Harbor
排版编辑:肿瘤资讯-Harbor
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