配对骨髓穿刺液与外周血免疫表型在浆细胞疾病监测中的相关性：外周血作为骨髓肿瘤免疫微环境替代评估的探索

《Cancers》：Immunophenotyping of Paired Bone Marrow and Peripheral Blood: Implications for Monitoring Plasma Cell Disorders

　　

背景：尽管外周血（peripheral blood, PB）免疫表型分析已用于移植后免疫重建监测，但在浆细胞疾病（plasma cell disorders, PCD）中，PB与骨髓（bone marrow, BM）——即肿瘤免疫微环境（tumor immune microenvironment, TIME）——的相关性几乎尚不清楚。BM活检的侵入性及肿瘤浸润的空间异质性限制了其应用。方法：为弥补这一知识缺口，研究人员采用多色流式细胞术对60例PCD患者治疗前配对的PB与骨髓穿刺液（bone marrow aspirate, BMA）样本进行免疫表型分析；每个腔室定量30个淋巴细胞群体和11个比值；丰度以中位数表示，BMA-PB相关性以Spearman相关系数（Spearman’s correlation, ρ）表示。结果：丰度差异最大的是CD8⁺ T细胞：效应记忆（effector memory, T_EM）细胞（BMA中高26%）；以及共表达≥2个耗竭相关标志物的细胞（BMA中高33%）。尽管存在丰度差异，所有标志物的BMA与PB均显著相关，几乎所有标志物具有极强或强相关，最强的是细胞毒性群体γδ T细胞（ρ=0.95）、CD8⁺ T细胞（ρ=0.96）和CD57⁺ NKT（natural killer T）细胞（ρ=0.97）。探索性分层分析显示，即使按年龄、性别、肥胖、症状负担、BMA样本纯度以及PB与BMA采样间隔天数定义亚组，大多数相关性仍保持强相关。一项示例性单患者探索性分析显示，局灶性病变的免疫组成比BMA更接近PB。结论：本研究提示PB可为了解PCD的TIME提供信息，有必要进一步评估PB免疫表型分析作为一种侵入性较低的方法，用于估算选定的BMA免疫细胞群体。

研究背景与科学问题：多发性骨髓瘤（multiple myeloma, MM）是浆细胞（plasma cell, PC）异常增殖并浸润骨髓（bone marrow, BM）的血液系统恶性肿瘤，常伴免疫麻痹或CRAB特征（高钙血症、肾功能不全、贫血、骨病变）。PCD患者需通过BM活检明确诊断、评估肿瘤负荷及细胞遗传学，并在治疗反应、移植后免疫重建和疑似复发时反复活检；但活检有创且因BM浸润空间异质性（弥漫性、局灶性病变）而可能只反映局部TIME。PB更易获取，且PB免疫表型已用于移植后监测，但PB与BM TIME在PCD中的相关性尚缺乏系统认识。鉴于BM免疫特征与PCD疗效相关，而BM采样困难且可能受血液稀释影响，研究人员开展配对BMA与PB免疫表型研究，以评估PB能否作为反映BM免疫群体、辅助监测PCD TIME的微创来源。
关键技术方法（≤250字）：研究人员开展回顾性横断面医院研究，样本来自2020—2024年美国纽约州Buffalo的Roswell Park Comprehensive Cancer Center接受PCD评估的患者；纳入治疗初治、PB与BMA采样间隔≤15天且使用同一流式 panel 者。采用5个八色免疫表型 panel，量化30个淋巴细胞群体和11个比值；以中位数和四分位距描述丰度，Wilcoxon符号秩检验比较BMA-PB差异，Spearman ρ及95%CI评估配对相关，Benjamini–Hochberg法校正FDR；并行PCA、PLS-DA、按性别/肥胖/采样间隔/诊断/年龄/BMA细胞度分层及bootstrap比较，另对1例PB、BMA与局灶病变三腔室数据进行探索性比较；分析使用SAS 9.4和R/RStudio。
研究结果：
3.1 Patient Characteristics：60例患者免疫表型时平均年龄66.5（标准差9.9）岁，PB与BMA采样间隔0—15天（平均3.8天），平均BMI 29.8（标准差5.9）kg/m²；68.3%为男性，75.0%为非西班牙裔白人；60.0%为初治MM，18.3%为MGUS（意义未明的单克隆丙种球蛋白病），8.3%为SMM（冒烟型多发性骨髓瘤）；MM患者更常见非西班牙裔白人、轻链亚型、更高BM PC比例和血清M蛋白，83.3%有≥1项CRAB特征。
3.2 Immune Marker Abundance by Compartment：近半标志物在BMA与PB的中位数显著不同，绝对一致性总体有限；BMA富集CD8⁺ T细胞尤其活化/耗竭亚群（CD8⁺ T_EM高26%、耗竭CD8⁺ T高33%、CD8⁺ T_EMRA高12%、γδ T高11%、CD57^? NKT高17%及CD8⁺ T_EM/T_CM、耗竭/非耗竭比值等），PB富集总淋巴细胞（16%）、CD4⁺ T_CM（10%）、CD4⁺/CD8⁺（14%）和Treg/CD8⁺ T（10%）等；总T细胞、CD4⁺ T_EM、T_EMRA、Treg、CD8⁺非耗竭、NCSM B细胞、NK及CD57⁺ NKT等差异<5%且不显著。
3.3 BMA-PB Correlations：所有标志物在BMA与PB间均显著相关，除两个标志物外均为极强（ρ≥0.90）或强（0.70≤ρ<0.90）正相关；最强为γδ T（ρ=0.95）、总CD8⁺ T及非耗竭CD8⁺ T（均ρ=0.96）、CD57⁺ NKT（ρ=0.97）、CD4⁺ na?ve/memory（ρ=0.96）和B细胞na?ve/memory（ρ=0.95）；仅CD4⁺ T_EMRA（ρ=0.66）和CD8⁺ T_EM/T_CM（ρ=0.58）为中度相关。
3.4 Populations with Both Similar Abundance and High Correlation：非耗竭CD8⁺ T（PB高1%，ρ=0.96）、CD57⁺ NKT（PB高3%，ρ=0.97）、CD4⁺ na?ve/memory（BMA高3%，ρ=0.96）和B细胞na?ve/memory（PB高1%，ρ=0.95）兼具丰度相似和强相关。
3.5 BMA-PB Correlations in Exploratory Subgroup Analyses：多数标志物相关性无显著亚组差异；肥胖者CD8⁺ T_EM/耗竭比值相关较低（Δρ=0.60），采样间隔>1天者总T细胞、CD4⁺ na?ve、Treg、CSM B细胞、总NK、CD57^? NK及CD4⁺ na?ve/memory相关较低，症状患者耗竭CD8⁺ T相关较低，<66岁者NCSM B相关较低，BMA白细胞>10,500/μL者NK及CD57⁺ NK相关较低；性别无显著差异。
3.6 Exploratory Analysis of Paired Lesion, BMA, and PB：在1例同时具备PB、BMA和局灶病变数据的患者中，尽管PB早于BM及病变活检8天，PB对病变总T、CD8⁺ T、B、NK和NKT细胞的反映优于BMA；仅CD4⁺ T在三腔室中相似。
讨论总结：该分析显示，初治PCD患者PB与BMA多数淋巴细胞群体虽绝对一致性有限，但相关性高，且不受性别、肥胖、年龄、症状状态及BMA血液污染程度的明显影响；PB虽非确定性临床替代，但可能用于预测建模。BMA中CD8⁺ T_EM、耗竭CD8⁺ T、CD8⁺ T_EMRA、CD57^? NKT及γδ T较高，提示BM更易快速免疫应答且抗原暴露/耗竭更强；PB中CD4⁺ T尤其na?ve、T_CM和非耗竭细胞较高，提示抗原暴露较低。非耗竭CD8⁺ T和CD57⁺ NKT同时具有相似丰度和极强相关，对IMiD、单克隆抗体及双特异性T细胞衔接器相关免疫监测具有潜在意义；CD8⁺ T_EM/T_CM和CD4⁺ T_EMRA仅中度相关，提示腔室特异因素。亚组分析受样本量限制，但提示肥胖、症状负担及采样间隔可能影响部分相关性。单患者三腔室分析提示PB较BMA更接近局灶病变免疫组成，但需更多配对病变验证。
研究结论（翻译）：MM的正确诊断和管理需要在多个时间点使用BM活检。本研究提供证据表明，BM治疗前免疫景观的特征可通过PB免疫表型分析加以探查，从而提供与该癌症相关微环境的准确图景。鉴于若干重要免疫细胞群体和功能亚群的丰度在两个腔室中强相关，这些发现提示，作为标准诊疗BM活检的辅助手段，PB免疫表型分析可能在高度侵入性活检之外或两次活检之间发挥作用。仍需进一步研究以理解PB免疫谱的哪些特征可能作为BM疾病相关变化的预警标志，并确立这些发现的预后相关性。