《MicrobiologyOpen》:Alterations in Gut Microbiota and Metabolic Profiles in Relapsed or Refractory Lymphoma
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本研究通过16S rDNA测序与非靶向代谢组学,首次系统揭示复发/难治性淋巴瘤(R/RL)患者肠道菌群中放线菌门(Actinobacteriota)和α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)富集,而产丁酸盐菌(如Faecalibacterium、Clostridium)显著减少;代谢层面发现UDP-N-乙酰葡糖胺(UDP-N-AG)、异亮氨酸等7种代谢物上调,提示糖代谢与氨基酸代谢重编程可能驱动淋巴瘤耐药。研究为通过菌群干预(如粪菌移植)逆转肿瘤耐药提供新靶点。
研究背景
淋巴瘤作为一种高度异质性恶性肿瘤,其复发/难治(R/RL)机制尚不明确。近年研究发现,肠道菌群(GM)及其代谢产物可通过调节免疫微环境影响肿瘤进展,但GM与R/RL的关联研究仍匮乏。
研究方法
研究纳入山西白求恩医院2023–2024年收治的21例淋巴瘤患者,包括14例R/RL和7例初治淋巴瘤(PL)对照组。采集粪便样本后,通过16S rDNA测序分析菌群组成,并利用液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)进行非靶向代谢组学检测。
菌群分析结果
α多样性(Chao1/Shannon指数)与β多样性(PCoA)在两组间无显著差异,但物种组成存在特异性改变:
- •
显著富集菌群:R/RL组中放线菌门(p-Actinobacteriota)和α-变形菌纲(c-Alphaproteobacteria)丰度升高(p<0.05);
- •
显著减少菌群:丹毒丝菌目(o-Erysipelotrichales)、摩根菌科(f-Morganellaceae)、Faecalibacterium、Clostridium(Agathobacter)、Klebsiella和Ruminococcus(UCG-005)等产丁酸盐菌群丰度降低。
Venn图显示,R/RL组在属水平拥有71个独有菌群,提示耐药状态下菌群结构特异性改变。
代谢组学结果
共鉴定出87种差异代谢物,其中7种在R/RL组显著上调(p<0.05,VIP>1):
- 1.
3-氨基-4-甲基戊酸(p=0.028)
- 2.
2-羟基丁酸(p=0.020)
- 3.
UDP-N-乙酰葡糖胺(UDP-N-AG,p=0.011)
- 4.
泛酸(p=0.037)
- 5.
异亮氨酸(p=0.028)
- 6.
甘氨酸(p=0.044)
- 7.
丙氨酸(p=0.025)
KEGG富集分析表明,这些代谢物主要富集于癌症中央碳代谢、氨基酸酰-tRNA生物合成及2-氧代丁酸代谢通路。
机制讨论
- 1.
菌群失衡与免疫抑制:R/RL组中Faecalibacterium等产丁酸盐菌的减少,可能导致丁酸盐介导的组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制功能减弱,进而影响SOCS1表达与JAK-STAT信号通路调控,促进肿瘤免疫逃逸。
- 2.
代谢重编程驱动耐药:
- •
UDP-N-AG通过O-GlcNAc修饰激活NF-κB-p65核转位,促进淋巴瘤细胞存活;
- •
甘氨酸/丝氨酸代谢轴激活可为核苷酸合成提供一碳单位,支持肿瘤增殖;
- •
丙氨酸摄入促进糖酵解,与DLBCL细胞耐药相关;
- •
异亮氨酸作为支链氨基酸(BCAA)可能通过mTORC1通路助推肿瘤生长。
研究局限与展望
本研究未设置健康对照组,且R/RL组包含DLBCL、T-NHL等多种亚型,结果可能受既往治疗及肿瘤异质性影响。未来需扩大样本并开展多中心前瞻性研究,明确菌群-代谢轴在淋巴瘤耐药中的因果机制。靶向糖/氨基酸代谢通路或菌群干预(如粪菌移植)可能成为逆转R/RL耐药的新策略。