KI-basierter Körperzusammensetzungsatlas zeigt Zusammenhang mit Immuntherapieergebnis und molekularem Hintergrund bei NSCLC: eine multizentrische Studie

Warum die Körperform für die Krebsbehandlung wichtig ist

Wenn Menschen an Krebsbehandlung denken, denken sie oft an Medikamente, die Tumore direkt angreifen. Diese Studie stellt eine andere Frage: Können die Anordnung von Fett und Muskelgewebe im Körper helfen vorherzusagen, wer von modernen Immuntherapien gegen Lungenkrebs profitiert? Mithilfe künstlicher Intelligenz, die routinemäßige medizinische Scans auswertet, zeigen die Forschenden, dass subtile Muster im Körpergewebe mit der Überlebensdauer und dem Verhalten von Immunzellen verknüpft sind und dass sich diese Muster zwischen Männern und Frauen unterscheiden.

Mit intelligenten Scans ins Innere des Körpers blicken

Das Team konzentrierte sich auf nicht-kleinzelligen Lungenkrebs (NSCLC), die häufigste Form von Lungenkrebs, bei Patientinnen und Patienten, die Checkpoint-Inhibitoren erhalten — eine Medikamentenklasse, die das Immunsystem dabei unterstützt, Tumore anzugreifen. Statt sich auf einfache Maße wie den Body-Mass-Index zu stützen, nutzten sie Deep-Learning-Algorithmen, um 92 Merkmale der Körperzusammensetzung aus standardisierten CT-Scans zu messen. Diese Merkmale umfassten Volumina und Dichten des subkutanen Fetts direkt unter der Haut, des tiefer liegenden viszeralen Fetts um die Organe, der Skelettmuskulatur und des interstitiellen Fetts zwischen den Muskeln, über mehrere Wirbelsäulenebenen vom Brustkorb bis zur Lendenwirbelsäule. Ihr automatisiertes System entsprach eng den Expertenmessungen, arbeitete aber etwa hundertmal schneller, wodurch ein Einsatz in vielbeschäftigten Kliniken realistisch wird.

Muster von Fett und Muskeln stehen mit Überleben in Verbindung

Anhand von Daten aus acht Kohorten und mehr als zweitausend Patientinnen und Patienten untersuchten die Forschenden, wie jedes Merkmal der Körperzusammensetzung mit dem Gesamtüberleben nach einer Immuntherapie zusammenhing. Sie fanden heraus, dass das Bild weitaus nuancierter ist als die alte Vorstellung „dünn ist gut, dick ist schlecht“ oder umgekehrt. Bei Männern waren höhere Mengen an interstitiellem Fett und bestimmte Arten von subkutanem Fett sowie ein größeres Wirbelknochenvolumen durchgehend mit längerem Überleben verbunden, selbst nach Berücksichtigung von Alter, Krankheitsstadium und Blutparametern. Bei Frauen konnten einige Fettmaße, insbesondere um die Bauchregion, je nach Dichte und Lage entweder mit besserem oder schlechterem Überleben einhergehen, was zeigt, dass derselbe Gewebetyp zwischen den Geschlechtern und entlang der Wirbelsäule unterschiedliche Rollen spielen kann.

Von der Körperform zum Immunverhalten

Um über statistische Zusammenhänge hinaus zur Biologie vorzudringen, kombinierten die Forschenden CT-basierte Körpermessungen mit genetischen Daten aus Tumoren. In zwei Gruppen von Patientinnen und Patienten mit Bulk-RNA-Sequenzierungsdaten zeigten sie, dass spezifische Körpermerkmale mit der Anzahl der in den Tumor eingedrungenen Immunzellen und mit der Aktivität von Genen im Zusammenhang mit Immun-Checkpoints wie PD-L1 korrelierten. Beispielsweise ging bei Männern höheres interstitielles Fett tendenziell mit stärkerer Immuninfiltration und höheren Checkpoint-Signalen einher — ein Zustand, den frühere Arbeiten mit besseren Ansprechen auf Immuntherapie verbunden haben. Bei Frauen zeigten unterschiedliche Fettdichtemuster gegensätzliche Beziehungen, was erneut geschlechtsspezifische Effekte unterstreicht.

Ein Blick auf einzelne Immunzellen

Die Forschenden analysierten anschließend Einzelzell-RNA-Sequenzierungsdaten aus einer kleineren Patientengruppe, um zu sehen, wie einzelne Immunzellen in Tumoren bei unterschiedlichen Körperzusammensetzungsprofilen agierten. Bei Männern mit mehr interstitiellen Fett zeigten zytotoxische T-Zellen und natürliche Killerzellen stärkere antiviraleähnliche Signalwege und geringere Erschöpfungszeichen, was bedeutet, dass sie weniger „müde“ waren und eher in der Lage, Krebszellen anzugreifen. Dendritische Zellen, die Tumorfragmente dem Immunsystem präsentieren, wirkten ebenfalls aktiver, und Makrophagen verschoben sich zu einem Profil, das eher mit Tumorzellbekämpfung als -unterstützung assoziiert ist. Bei Frauen waren einige dieser Muster umgekehrt oder abgeschwächt: Interstitielles Fett stand dort mit erschöpfteren Immunzellen, aber dennoch mit Makrophagen in Verbindung, die aggressiver gegenüber Tumoren erschienen.

Was das für Patientinnen, Patienten und Ärztinnen und Ärzte bedeutet

Für Laien lautet die Kernbotschaft: Wo und wie Fett und Muskelgewebe im Körper verteilt sind, ist nicht nur eine Frage von Gewicht oder Aussehen; es ist mit der Art und Weise verknüpft, wie das Immunsystem Lungenkrebs bekämpft — und diese Verknüpfungen unterscheiden sich zwischen Männern und Frauen sowie in verschiedenen Bereichen des Rumpfes. Die Autorinnen und Autoren schlagen vor, dass ein detaillierter „Körperzusammensetzungsatlas“, automatisch aus routinemäßigen CT-Scans gelesen, Ärzten helfen könnte, einzuschätzen, welche Patientinnen und Patienten eher von einer Immuntherapie profitieren, und künftige Strategien leiten könnte, die Lebensstil- oder metabolische Interventionen mit Krebsmedikamenten kombinieren. Obwohl weitere Studien nötig sind, um Ursache und Wirkung zu belegen, zeigt diese Arbeit, dass alltägliche Bildgebung verborgene Hinweise auf den inneren Kampf zwischen Tumoren und dem Immunsystem bereithält.

Zitation: Guo, Y., Gong, B., Lou, J. et al. AI-driven body composition atlas reveals its association with NSCLC immunotherapy outcome and molecular background: a multicenter study. npj Precis. Onc. 10, 185 (2026). https://doi.org/10.1038/s41698-026-01382-5

Schlüsselwörter: Körperzusammensetzung, Lungenkrebs, Immuntherapie, CT-Bildgebung, künstliche Intelligenz