Association of intratumoral and peritumoral apparent diffusion coefficients with stromal tumor-infiltrating lymphocyte levels in primary triple-negative breast cancer: a retrospective 3-T MRI study

Borstkanker is niet één enkele ziekte, maar een verzameling van verschillende condities, die elk op hun eigen manier functioneren. Een bijzonder agressieve vorm, bekend als drievoudig negatieve borstkanker, mist de specifieke receptoren waar veel gangbare behandelingen zich op richten, waardoor artsen minder opties hebben en patiënten een onzekerdere toekomst tegemoet gaan. In de afgelopen jaren hebben wetenschappers ontdekt dat het eigen immuunsysteem van het lichaam een cruciale rol speelt bij het bestrijden van deze ziekte. Binnen de tumor verzamelen zich vaak minuscule immuuncellen, genaamd lymfocyten, die proberen de kanker aan te vallen. Hoe meer van deze cellen aanwezig zijn, hoe groter de kans dat een patiënt goed reageert op de behandeling en overleeft. Het tellen van deze cellen vereist echter meestal een naaldbiopsie, een procedure waarbij slechts een klein stukje van de tumor wordt afgenomen, wat de kans kan vergroten dat het grotere beeld van wat er in de hele massa gebeurt, wordt gemist.

Onderzoekers vroegen zich al lang af of ze deze immuuncellen zouden kunnen zien zonder in het lichaam te snijden, door gebruik te maken van de camera's binnen een magnetische resonantiebeeldvormingsmachine, of MRI, in plaats daarvan. Deze technologie maakt gedetailleerde beelden van zachte weefsels door te meten hoe watermoleculen zich daarin bewegen. In een dichte, drukke tumor beweegt water langzaam, maar in gebieden waar het weefsel losser is of gevuld is met vocht, beweegt het vrijer. Een specifieke waarde die uit deze bewegingen wordt afgeleid, de schijnbare diffusiecoëfficiënt, dient als een kwantitatieve maatstaf voor deze activiteit. Als artsen deze getallen aan de aanwezigheid van immuuncellen zouden kunnen koppelen, zouden ze het gedrag van een tumor kunnen voorspellen voordat de behandeling begint, wat een niet-invasief venster biedt op de interne strijd in het lichaam.

Een team van onderzoekers aan de Tokyo Women's Medical University zette zich in om dit idee te testen in een studie met tweeënzeventig vrouwen met primaire drievoudig negatieve borstkanker. Ze bekeken medische dossiers van patiënten die tussen 2016 en 2023 werden behandeld, waarbij de focus lag op degenen die vóór de start van de therapie een standaard MRI-scan hadden ondergaan. Het team vergeleek de MRI-beelden met de werkelijke weefselmonsters die van de tumoren van de patiënten waren genomen. In het laboratorium telde een patholoog de immuuncellen in het stroma, het ondersteunende weefsel rondom de kankercellen, om te bepalen of het niveau hoog of laag was. De onderzoekers onderzochten vervolgens de MRI-scans om te zien of de beweging van water binnen de tumor en in het weefsel direct rondom de tumor overeenkwam met het aantal immuuncellen dat in het laboratorium werd gevonden.

De studie onthulde een duidelijke en verrassende connectie. De onderzoekers ontdekten dat tumoren met hoge niveaus van immuuncellen een kenmerkende signatuur op de MRI hadden. Binnen de tumor zelf bewogen de watermoleculen vrijer, wat resulteerde in een hoger getal voor de diffusiemeting. Tegelijkertijd bewoog het water in de smalle strook weefsel net buiten de tumor langzamer, wat resulteerde in een lager getal. Dit patroon was zo consistent dat de onderzoekers een model konden bouwen met behulp van deze twee metingen, samen met de vorm van de rand van de tumor, om de waarschijnlijkheid te voorspellen dat een patiënt een hoog niveau aan immuuncellen heeft. Het model vertoonde een sterke discriminatie in hun groep, met een optimisme-gecorrigeerde area under the curve van 0,914, wat wijst op een hoge waarschijnlijkheid om correct onderscheid te maken tussen een hoge en lage immuunstatus.

Om er zeker van te zijn dat deze bevindingen niet slechts een gelukkige gok waren, testte het team hun model met behulp van een rigoureuze statistische methode die simuleert dat de studie vele malen wordt herhaald met verschillende deelverzamelingen van de gegevens. Zelfs na deze correctie bleef het model sterk, wat suggereert dat de resultaten robuust waren en niet louter een toevalstreffer van de specifieke groep patiënten die werd bestudeerd. De onderzoekers controleerden ook of het type MRI-apparaat de resultaten beïnvloedde, aangezien verschillende fabrikanten iets andere instellingen gebruiken. Ze ontdekten dat de relatie tussen de waterbeweging en de immuuncellen standhield, ongeacht welk apparaat werd gebruikt, wat verder gewicht toevoegde aan de ontdekking.

De studie onderzocht ook wat deze bevindingen betekenden voor de werkelijke behandeluitkomsten van de patiënten. Onder de vrouwen die chemotherapie ontvingen vóór de operatie, was de kans dat hun tumoren volledig verdwenen – een resultaat dat bekend staat als een pathologische complete respons – veel groter bij degenen met hoge niveaus van immuuncellen. Opmerkelijk genoeg waren de vrouwen met het specifieke MRI-patroon dat wijst op een hoge immuunactiviteit ook aanzienlijk vaker in staat om deze complete respons te bereiken. De onderzoekers benadrukken echter dat deze analyse verkennend was en beperkt was tot deelnemers met beschikbare responsgegevens, waardoor deze resultaten met voorzichtigheid moeten worden geïnterpreteerd en gevalideerd moeten worden in grotere prospectieve cohorten.

Ondanks deze veelbelovende resultaten merken de auteurs voorzichtig op dat dit een enkelvoudige studie is van één ziekenhuis. Hoewel de interne controles sterk waren, is het model nog niet getest op patiënten in andere ziekenhuizen of met andere apparatuur. De onderzoekers benadrukken dat hun bevindingen een belangrijke stap voorwaarts zijn, maar dat verdere validatie vereist is voordat ze kunnen worden gebruikt om behandelbeslissingen in de dagelijkse klinische praktijk te sturen. Ze hebben aangetoond dat de beweging van water in en rond een tumor een verhaal kan vertellen over de aanwezigheid van het immuunsysteem, waardoor een standaard beeldvormende scan verandert in een potentieel instrument voor het begrijpen van de onzichtbare krachten die aan het werk zijn in het lichaam, hoewel het klinische nut ervan nog vastgesteld moet worden.