Deep Learning bei histopathologischen Bildern zur Vorhersage des Brustkrebsrezidivrisikos und des Nutzens einer Chemotherapie

Genomische Tests wie Oncotype DX haben die Wahl der adjuvanten Therapie bei hormonrezeptorpositivem, HER2-negativem Brustkrebs im Frühstadium revolutioniert. Für viele Patientinnen bleiben sie jedoch aufgrund hoher Kosten und logistischer Hindernisse unzugänglich. Unser Ziel war es deshalb, ein Modell auf Basis künstlicher Intelligenz (KI) zu entwickeln und zu validieren, das die 21-Gen-Rezidiv-Scores von Oncotype DX direkt anhand von routinemäßigen histopathologischen Objektträgern und klinisch-pathologischen Variablen schätzt.

Methoden

In dieser multizentrischen Studie zur Modellentwicklung und -validierung wurde ein multimodales Deep-Learning-Modell anhand digitaler Ganzobjektträgerbilder und klinischer Merkmale trainiert. Dabei kam ein auf 171189 histopathologischen Objektträgern vortrainiertes Basismodell zur Vorhersage des Oncotype-DX-Rezidiv-Scores zum Einsatz. In die Studie wurden Präparate von Patientinnen mit hormonrezeptorpositivem, HER2-negativem, invasivem Brustkrebs eingeschlossen, die keine Scanartefakte aufwiesen und mindestens 100 Gewebekacheln (1.6 mm²) enthielten. Das Modell wurde anhand der randomisierten TAILORx-Studie (8284 Patientinnen nach Qualitätskontrolle) feinabgestimmt und validiert. Seine prognostische und prädiktive Leistungsfähigkeit wurde im TAILORx-Testdatensatz bewertet und in sechs unabhängigen Kohorten extern validiert: den medizinischen Zentren Carmel, Haemek und Sheba (Israel), dem University of Chicago Medical Center (USA), der Australian Breast Cancer Tissue Bank (Australien) und dem Cancer Genome Atlas Breast Invasive Carcinoma-Projekt (USA).

Ergebnisse

Im TAILORx-Testdatensatz (n = 2407) stufte das KI-Modell 1097 (45.6 %) Patienten als Patienten mit geringem, 1021 (42.4 %) als Patienten mit mittlerem und 289 (12.0 %) als Patienten mit hohem Risiko ein. Zur Identifizierung von Erkrankungen mit hohem genomischem Risiko (Rezidiv-Score ≥ 26) betrug die Fläche unter der Kurve (AUC) 0.898 (95 %-KI: 0.879–0.913). Die KI-basierte Risikostratifizierung erwies sich als prognostisch relevant für das rezidivfreie Intervall (Hazard Ratio 2.61 [95 %-KI 1.68–4.04]), das fernrezidivfreie Intervall (2.88 [1.73–4.79]) sowie das krankheitsfreie Überleben (1.32 [0.92–1.89]). Ein Nutzen der Chemotherapie zeigte sich bei prämenopausalen Patientinnen, die nach AI als Hochrisikopatientinnen eingestuft wurden (HR 0.63 [95 % KI 0.46–0.86]). Ein solcher Nutzen zeigte sich jedoch nicht bei postmenopausalen Patientinnen, die nach AI als Niedrigrisikopatientinnen eingestuft wurden (HR 0.94 [95 % KI 0.78–1.12]). Von den 151 postmenopausalen Frauen mit klinisch hohem Risiko (gemäß den MINDACT-Kriterien) wurden 31.3 % als AI-Risikogruppe mit niedrigem Risiko neu eingestuft, bei der kein Nutzen der Chemotherapie bestand. Eine Analyse externer Kohorten mit 5497 Patientinnen zeigte, dass das Modell auf neue Daten übertragbar ist und eine hohe Generalisierbarkeit aufweist (Rezidiv-Score ≥ 26, AUCRi im Bereich von 0.858 bis 0.903).

Interpretation

Eine Analyse externer Kohorten mit 5497 Patientinnen zeigte, dass das Modell auf neue Daten übertragbar ist und eine hohe Generalisierbarkeit aufweist (Rezidiv-Score ≥ 26, AUCRi im Bereich von 0.858 bis 0.903).

Quelle: Shamai G et al. Deep learning on histopathological images to predict breast cancer recurrence risk and chemotherapy benefit: a multicentre, model development and validation study. The Lancet Oncology, 2026

Zeitfenster für aggressiven postpartalen HR+/HER2 − Brustkrebs

Postpartaler Brustkrebs (PPBC) geht bei jungen Frauen mit schlechteren Behandlungsergebnissen einher und weist spezifische transkriptomische Merkmale auf. Eine auf der Genexpression basierende zeitliche Definition wurde jedoch bislang nicht festgelegt. In einer retrospektiven Kohortenstudie an einer einzigen Einrichtung bewerteten die Autoren den Einfluss des postpartalen Status auf den 21-Gen-Oncotype DX Recurrence Score® (RS) bei jungen Frauen mit hormonrezeptorpositivem, HER2-negativem Brustkrebs. Von den 385 Patientinnen waren 153 nullipar, bei 62 lag die Entbindung mehr als zehn Jahre zurück und bei 170 weniger als zehn Jahre. Eine Diagnose innerhalb eines Jahres nach der Entbindung war im Vergleich zu nulliparen Patientinnen mit einem um 13,2 Punkte höheren RS assoziiert (p < 0,001). Die Definition von PPBC als Diagnose innerhalb von drei Jahren nach der Entbindung war mit einem erhöhten Risiko für einen Wechsel der RS-Kategorie verbunden (OR 2,83, p = 0,001). In der heutigen adjuvanten Therapie erhalten Patientinnen, bei denen die Diagnose innerhalb von drei Jahren nach der Entbindung gestellt wurde, mit höherer Wahrscheinlichkeit eine Chemotherapie, eine Unterdrückung der Eierstockfunktion und CDK4/6-Inhibitoren. Die mit der Zeit seit der letzten Entbindung verbundenen Unterschiede im IDFS führten jedoch nicht zu einem signifikant schlechteren IDFS innerhalb des Nachbeobachtungszeitraums (89,0 % bei Patientinnen mit PPBC bis zu drei Jahren gegenüber 93,7 % bei allen anderen Patientinnen; p = 0,39). Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Tumoren, die innerhalb des ersten Jahres nach der Entbindung diagnostiziert wurden, eine signifikant erhöhte RS aufweisen. Zudem scheint die Phase des aggressivsten PPBC, wie sie sich in den Genexpressionsprofilen widerspiegelt, in der jüngeren postpartalen Phase, d. h. in den ersten drei Jahren nach der Entbindung, aufzutreten.

Quelle: Zhang S et al. Identifying the window of aggressive postpartum breast cancer based on the 21-gene Oncotype DX® test in women with HR+, HER2-negative breast cancer. npj Breast Cancer (2026).

Neoadjuvante Taxane plus Trastuzumab/Pertuzumab mit oder ohne Carboplatin bei HER2-positivem Brustkrebs

Die neoCARHP-Studie hatte zum Ziel, die Wirksamkeit und Sicherheit von vom Prüfer ausgewähltem Taxan (Docetaxel, Paclitaxel oder Nab-Paclitaxel) plus Trastuzumab und Pertuzumab mit Carboplatin (TCbHP) oder ohne Carboplatin (THP) bei HER2-positivem Brustkrebs im Stadium II und III zu untersuchen.

Methoden

Die Studie war eine multizentrische, randomisierte Phase-III-Nichtunterlegenheitsstudie. Teilnahmeberechtigt waren Frauen ab 18 Jahren mit zuvor unbehandeltem, HER2-positivem invasivem Brustkrebs im Stadium II und III. Die Patientinnen wurden randomisiert (1 : 1) einer Behandlung mit sechs 3-wöchigen Zyklen TCbHP oder THP zugewiesen. Der primäre Endpunkt war die pathologische Komplettremissionsrate (pCR) in der Brust und der Achselhöhle (ypT0/is ypN0) in der modifizierten Intent-to-treat-Population (mITT) (alle randomisierten Patientinnen, die mindestens eine Dosis der Studienbehandlung erhielten). Die Sicherheit wurde bei allen Patientinnen bewertet, die eine Studienbehandlung erhielten.

Ergebnisse

Zwischen dem 30. April 2021 und dem 27. August 2024 wurden 774 Patientinnen randomisiert und 766 in die mITT-Population aufgenommen (382 in THP und 384 in TCbHP). Eine pCR wurde bei 245 (64.1 % [95 % CI, 59.1 bis 69.0]) Patientinnen in der THP-Gruppe und bei 253 (65.9 % [60.9-70.6]) in der TCbHP-Gruppe erreicht (absolute Differenz, –1.8 % [95 % KI, –8.5 bis 5.0]; Odds Ratio, 0.93 [95 % KI, 0.69 bis 1.25]; P-Nichtunterlegenheit = 0.0089). Die THP-Gruppe wies weniger unerwünschte Ereignisse des Grades 3 und 4 (20.7 % gegenüber 34.6 %) und schwerwiegende unerwünschte Ereignisse (1.3 % gegenüber 4.7 %) auf als die TCbHP-Gruppe. Die häufigsten unerwünschten Ereignisse der Grade 3 und 4 unter THP waren Neutropenie (6.8 % gegenüber 16.4 % unter TCbHP), Leukopenie (5.5 % gegenüber 14.8 %) und Diarrhoe (2.6 % gegenüber 4.2 %). Es traten keine behandlungsbedingten Todesfälle auf.

Schlussfolgerung

THP zeigte im Vergleich zu TCbHP nicht unterlegene pCR-Raten und eine verbesserte Verträglichkeit. Der Verzicht auf Carboplatin könnte bei HER2-positivem Brustkrebs in Betracht kommen.

Quelle: Gao HF et al. Neoadjuvant Taxane Plus Trastuzumab and Pertuzumab With or Without Carboplatin in Human Epidermal Growth Factor Receptor 2–Positive Breast Cancer: The Randomized Noninferiority Phase III neoCARHP Trial. J. Clin. Oncol. 2026 DOI: 10.1200/JCO-25-02;