Utility of intravoxel incoherent motion diffusion-weighted imaging in predicting pathological response to neoadjuvant immuno-chemotherapy for locally advanced gastric cancer

Maagkanker is een vormtochtige ziekte die vaak een meerstapsbenadering vereist om effectief te behandelen. Voor patiënten met lokaal gevorderde ziekte, waarbij de tumor diep in de maagwand is gegroeid maar nog niet naar verre organen is uitgezaaid, beginnen artsen doorgaans met behandeling vóór de chirurgie. Deze pre-chirurgische fase, bekend als neoadjuvante therapie, heeft tot doel de tumor te verkleinen en kankercellen vroegtijdig te doden. In de afgelopen jaren is een krachtige nieuwe combinatie opgekomen: het combineren van traditionele chemotherapie met immunotherapie. Deze aanpak, neoadjuvante immuno-chemotherapie genoemd, heeft veelbelovende resultaten laten zien in het helpen van meer patiënten om een volledige respons te bereiken, wat betekent dat de kanker volledig verdwijnt uit het chirurgische specimen. Echter, niet elke patiënt reageert op dezelfde manier op deze behandeling. Sommigen zien hun tumoren drastisch krimpen, terwijl anderen weinig verandering zien. Momenteel is de enige manier om zeker te weten of de behandeling heeft gewerkt, wachten tot de maag chirurgisch is verwijderd en een patholoog het weefsel onder een microscoop heeft onderzocht. Deze vertraging betekent dat patiënten die niet op de medicijnen reageren, de medicatie blijven ontvangen, waardoor ze mogelijk bijwerkingen ervaren zonder voordeel, terwijl ze de kans missen om eerder over te schakelen naar een andere strategie.

Om dit probleem op te lossen, zetten onderzoekers van het Henan Cancer Hospital in China zich in om een manier te vinden om het succes van de behandeling te voorspellen nog voordat de chirurgie plaatsvindt. Ze maakten gebruik van een gespecialiseerd type magnetische resonantiebeeldvorming, of MRI, die verder kijkt dan de vorm van de tumor om te zien hoe watermoleculen erin bewegen. In gezond weefsel beweegt water vrijelijk, maar in kanker zijn de cellen zo dicht opeengepakt dat water er moeite mee heeft om erdoorheen te komen. Deze techniek, bekend als diffusion-weighted imaging, kan deze beweging meten. De onderzoekers gebruikten een geavanceerde versie van deze scan genaamd intravoxel incoherent motion, of IVIM. Waar standaard scans één enkel getal geven dat beschrijft hoe beperkt de waterbeweging is, splitst IVIM het signaal in twee delen: één dat de werkelijke beweging van water door het weefsel meet, en een ander die de kleine, willekeurige bewegingen meet die worden veroorzaakt door de bloedstroom door de kleinste vaten. Door naar beide signalen te kijken, hoopte het team een duidelijker beeld te krijgen van wat er op cellulair niveau in de tumor gebeurde.

De studie volgde drieëndertig patiënten met lokaal gevorderde maagkanker die gepland stonden voor de nieuwe immuno-chemotherapie gevolgd door chirurgie. Voordat de eerste dosis medicatie werd toegediend, onderging elke patiënt een gedetailleerde MRI-scan. De onderzoekers maten zorgvuldig de beweging van water en de bloedstroom binnen de tumoren. Nadat de patiënten hun behandeling hadden voltooid en de chirurgie hadden ondergaan, onderzochten pathologen de verwijderde magen om te bepalen hoeveel de kanker was geregreseerd. Ze classificeerden de patiënten in twee groepen: degenen die goed op de behandeling reageerden, met significante tumorinkrimping of verdwijning, en degenen die niet reageerden, waarbij de kanker grotendeels onveranderd bleef.

Toen de onderzoekers de MRI-scans genomen vóór de behandeling vergeleken met de uiteindelijke pathologieresultaten, kwam er een duidelijk patroon naar voren. Bij de patiënten die niet op de therapie reageerden, bewogen watermoleculen veel langzamer dan bij de responders, wat wijst op extreem dichte celverpakking. Bov�elijk vertoonden deze niet-reagerende tumoren een hoger aandeel in de door bloedstroom gerelateerde beweging, wat suggereert dat er een ander soort vasculaire activiteit aanwezig is die de kankercellen mogelijk afschermt van de medicijnen. In contrast hiermee hadden de patiënten die goed reageerden tumoren waar water vrijer bewoog en het bloedstroomsignaal lager was. De onderzoekers ontdekten dat het kijken naar slechts één van deze metingen nuttig was, maar het combineren van de gegevens over waterbeweging en bloedstroom creëerde een veel nauwkeurigere voorspeller. Deze gecombineerde aanpak identificeerde de niet-responders correct in ongeveer 78 procent van de gevallen, een significante verbetering ten opzichte van het gebruik van een enkele meting alleen.

De studie onderzocht ook wat er met deze patiënten gebeurde na hun chirurgie. Degenen die op basis van hun initiële MRI-scans als hoog risico werden aangemerkt voor het niet reageren op de therapie, hadden een kortere tijd voordat hun ziekte terugkeerde of uitzaaide in vergelijking met degenen die als laag risico werden geïdentificeerd. Dit suggereert dat de scan niet alleen de onmiddellijke reactie op de medicijnen voorspelt, maar ook een blik biedt op de langetermijnprognose voor de patiënt. De onderzoekers merkten op dat hoewel de techniek veelbelovend is, het nog geen perfect instrument is. De studie was relatief klein en de specifieke instellingen die voor de MRI-scans werden gebruikt, waren uniek voor hun ziekenhuis, wat betekent dat de resultaten getest moeten worden in grotere groepen patiënten en in verschillende medische centra om te bevestigen dat ze universeel werken.

Uiteindelijk suggereert dit werk dat artsen binnenkort een manier kunnen hebben om in de biologie van een tumor te kijken voordat ze aan een zwaar behandeltraject beginnen. In plaats van maanden te wachten om te weten of een medicijn werkt, zou een eenvoudige MRI-scan kunnen onthullen of de kanker waarschijnlijk resistent zal zijn tegen de therapie. Als de scan van een patiënt wijst op een slechte respons, zouden artsen potentieel de ineffectieve behandeling vroegtijdig kunnen stoppen en kunnen overstappen op een andere strategie, waardoor de patiënt wordt gespaard van onnodige bijwerkingen en hen een betere kans op een succesvolle uitkomst wordt gegeven. Hoewel de technologie zich nog in de testfase bevindt, biedt het vermogen om onderscheid te maken tussen een tumor die zal verdwijnen en een die zal voortbestaan een tastbare stap naar meer gepersonaliseerde en effectieve zorg voor maagkanker.