TREM1-PET beeldvorming brengt de aangeboren immuunrespons in het hele lichaam in kaart in een muismodel van gemetastaseerde melanoom

Waarom dit belangrijk is voor patiënten en families

Wanneer kankers naar de hersenen uitzaaien, hebben artsen vaak moeite om te zien hoe het immuunsysteem diep in de tumor en door het hele lichaam reageert. Standaard hersenscans tonen grootte en vorm, maar niet of immuuncellen helpen de kanker te bestrijden of door de tumor worden uitgeschakeld. Deze studie test een nieuw type scan voor het hele lichaam bij muizen dat een specifieke groep immuuncellen kan laten oplichten die geassocieerd is met slechtere uitkomsten, wat een mogelijk toekomstig instrument biedt om beter te voorspellen hoe hersenmetastasen zich zullen gedragen en op behandeling zullen reageren.

Een nieuwe manier om verborgen immuunactiviteit te zien

Veel hersenmetastasen onderdrukken de afweer van het lichaam door nabije immuuncellen te herschikken, vooral een groep die tumor-geassocieerde myeloïde cellen wordt genoemd. Deze cellen kunnen de anti-tumor T-cellen uitschakelen die anders de kanker zouden aanvallen. Een oppervlakte-receptor die bekendstaat als TREM1 komt op hoge niveaus voor op deze myeloïde cellen in veel kankers en wordt in verband gebracht met tumorverspreiding en kortere overleving. De onderzoekers ontwikkelden een radioactief antilichaam, genoemd [64Cu]TREM1-mAb, dat zich richt op TREM1. In combinatie met een PET-scanner heeft deze tracer het potentieel een levende, driedimensionale kaart te maken van deze immuuncellen zowel in de hersentumor als in de rest van het lichaam.

De tracer op de proef stellen bij hersenkanker

Om te zien of deze aanpak in de praktijk werkt, implanteerde het team melanoomcellen in de hersenen van muizen om gemetastaseerde hersentumoren na te bootsen, en voerde schijnoperaties op de hersenen uit bij controledieren. Ze injecteerden de TREM1-gerichte tracer of een niet-gerichte “isotype”-tracer in de aderen van de dieren en maakten PET- en MRI-opnames op twee tijdstippen. 48 uur na injectie produceerde de TREM1-tracer een veel sterker signaal aan de kant met de tumor dan aan de tegenovergestelde kant, en veel hoger dan in schijn-geopereerde hersenen. Wanneer dezelfde analyse werd uitgevoerd met de niet-gerichte tracer, verdween dit verschil grotendeels, wat aantoont dat het felle signaal in de tumoren afhankelijk was van TREM1-binding en niet slechts van lekkende bloedvaten of chirurgische schade.

De immuunrespons in het hele lichaam zien

Hersentumoren kunnen het immuunsysteem ver buiten de schedel beïnvloeden. De onderzoekers onderzochten daarom klassieke immuunorganen zoals het beenmerg en de milt. PET-beelden toonden hogere opname van de TREM1-tracer in het beenmerg en, na correctie voor bloedniveaus, duidelijk hogere gestandaardiseerde opnameverhoudingen zowel in het beenmerg als in de milt van tumor-dragende muizen vergeleken met schijn- of isotype-tracer controles. Naderhand uitgevoerde metingen in gedisseceerd weefsel bevestigden dat er daadwerkelijk meer van de TREM1-tracer was opgehoopt in bloed, beenmerg, spier en milt bij tumor-dragende dieren. Deze patronen suggereren dat de hersentumor een bredere, lichaam-brede activatie van TREM1-positieve myeloïde cellen aandreef, niet alleen een lokale verandering bij de tumorlocatie.

Inzoomen op welke cellen oplichten

Om de exacte cellen die verantwoordelijk zijn voor het signaal te identificeren, gebruikte het team meerdere methoden met hoge resolutie. Autoradiografie van dunne hersensneden toonde dat de tracer zich precies concentreerde binnen het tumorgebied, overeenkomend met standaard weefselkleuringen. Flowcytometrie, een techniek die individuele cellen profileert, onthulde dat TREM1 sterk tot expressie werd gebracht op een specifieke populatie myeloïde cellen in hersen en milt, maar niet op residentiële ondersteunende hersencellen of op T- en B-lymfocyten. Aanvullende analyse van menselijke single-cell RNA-gegevens van patiënten met hersenmetastasen toonde een vergelijkbaar patroon: TREM1 kwam voor in bepaalde myeloïde cellen maar niet in kankercellen of de meeste andere immuuncellen. Gezamenlijk koppelen deze bevindingen het PET-signaal sterk aan een afgebakende, met kanker geassocieerde myeloïde populatie.

Wat dit kan betekenen voor toekomstige zorg

Door aan te tonen dat een TREM1-gerichte PET-tracer schadelijke immuunactiviteit zowel in hersentumoren als in verre immuunorganen bij muizen kan detecteren, legt dit werk de basis voor een nieuw soort beeldvorming bij patiënten met hersenmetastasen. In tegenstelling tot huidige markers die vele verschillende celtypen laten oplichten, richt TREM1 de aandacht op myeloïde cellen die bekendstaan om het bevorderen van tumor groei en het voorspellen van slechtere uitkomsten. Als menselijke versies van deze tracer ontwikkeld en geoptimaliseerd kunnen worden, zouden clinici op een dag TREM1-PET-scans kunnen gebruiken om te monitoren hoe agressief de tumor het immuunsysteem ondermijnt, te volgen of immunotherapieën anti-tumorreacties heractiveren, en behandelingsplannen nauwkeuriger af te stemmen, wat mogelijk de overleving en kwaliteit van leven verbetert.

Bronvermelding: Falk, I.N., Chaney, A.M., Verma, R. et al. TREM1-PET imaging maps whole-body innate immune responses in a mouse model of metastatic melanoma. Sci Rep 16, 11157 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36542-x

Trefwoorden: hersentumoren, immuunbeeldvorming, PET-tracer, myeloïde cellen, melanoom