CAR-T细胞疗法在血液肿瘤中疗效显著，约半数患者仍会复发或进展，肠道菌群和抗生素暴露与疗效相关。2026年9月29日，德国雷根斯堡大学医院Hendrik Poeck、Erik Thiele Orberg和Markus Perl团队完成了题为《Opposing functions of gut immunomodulatory metabolites on CAR-T therapy》的研究。该研究对129名接受CAR-T治疗的患者，开展宏基因组测序和粪便、血清代谢物检测，并在人源和鼠源CAR-T模型中验证功能。
研究团队收集了129例患者入院时的粪便和血清，并做了宏基因组测序与靶向质谱检测。抗生素暴露者出现更差PFS和OS，其粪便微生物丰富度和多样性下降，短链脂肪酸与支链脂肪酸水平也降低。单一种属或菌种与结局的关联在不同队列和算法间重叠很少，只有长双歧杆菌与更好PFS相关，既往报道的多个菌属方向未能重复。微生物代谢通路和代谢物聚类更能区分结局，厌氧能量代谢和脂肪酸合成通路与更好PFS相关，需氧代谢通路与更差PFS相关。
粪便代谢物中，乙酸、丙酸、丁酸和戊酸水平高的患者，其PFS和OS更长；异丁酸、2-甲基丁酸、异戊酸以及IAA和ICA水平高的患者，其PFS更差。血清代谢物方向相似，戊酸和丁酸与更长生存相关，异戊酸与更短生存相关。研究团队把戊酸、异戊酸、IAA和ICA组合成粪便代谢风险评分，高风险组患者的PFS和OS显著缩短，该评分在多变量模型中仍与结局独立相关。这个评分在三个中心分别显示关联，粪便代谢物的预测表现优于血清代谢物。
体外实验中，戊酸和异戊酸提高了抗HER2和抗CD19 CAR-T细胞的细胞毒性、T-bet、Eomes、IFN-γ和颗粒酶B表达，并增强mTOR-S6轴、H3K9乙酰化和HDAC2抑制。ICA和IAA降低这些效应分子，ICA的作用依赖AHR通路，CRISPR敲除AHR可逆转ICA对CAR-T杀伤和效应表型的抑制。小鼠模型中，口服戊酸提高CAR-T扩增、降低肿瘤负荷并延长生存，口服ICA增加肿瘤负荷并缩短生存，异戊酸在体外增强CAR-T功能，却在体内通过上调肿瘤细胞MCL-1和PD-L1促进肿瘤进展。研究团队发现肠道代谢物对CAR-T疗效具有相反作用，代谢特征比单一菌种更适合预测和干预。
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