Cancer du poumon : un hypométabolisme cérébral est associé à un mauvais pronostic

Une découverte réalisée à l'Institut Curie appuie une hypothèse de recherche qui émerge depuis quelques années : le cancer aurait un impact sur le fonctionnement des organes sains et sur l'organisme dans son ensemble.

En analysant les données d'imagerie par tomographies par émission de positons (ou TEP scans), l'équipe coordonnée par la physicienne Irène Buvat, directrice de recherche au Centre national de la recherche scientifique (CNRS), a ainsi constaté qu'un hypométabolisme cérébral était associé à un pronostic moins bon dans le cancer du poumon non à petites cellules.

Ces résultats, parus le 9 avril 2026 dans The Journal of Nuclear Medicine [1], semblent ne pas être spécifiques au poumon. Des conclusions similaires ont été apportées par quelques travaux dans des cancers différents, notamment le cancer du sein triple négatif.

Le métabolisme cérébral, un marqueur pronostique ?

Le cancer affecte-t-il le fonctionnement du cerveau ? Ou ce dernier joue-t-il un rôle dans la progression du cancer ? Le lien de causalité du lien n'est pas défini. « Notre hypothèse est que le fonctionnement des organes est perturbé indirectement par l'existence d'un cancer », a expliqué en conférence de presse celle qui est également directrice de la nouvelle unité Iris (Imagerie, radiothérapie innovante et médecine des systèmes, Institut Curie UMR 9029/Inserm U1353/Université Versailles Saint-Quentin).

Cette association ouvre la voie au développement de nouveaux marqueurs pronostiques. Utilisé en tant que tel, le métabolisme cérébral pourrait indiquer : qu'il est nécessaire d'intensifier le traitement s'il est affaibli ou à l'inverse qu'un allègement de la prise en charge est possible s'il se maintient à un bon niveau.

Précédemment, des observations chez des patients sous immunothérapie pour un cancer avaient mis en évidence un lien identique dans des organes lymphoïdes (rate, moelle osseuse) connus pour être impliqués dans la maturation et la réactivité du système immunitaire : un hyposignal était associé à un mauvais pronostic, un hypersignal à une évolution favorable. Ces observations avaient suggéré d'en faire un marqueur prédictif de réponse thérapeutique.

« Ces éléments nous ont incités à étendre à d'autres organes. Des équipes avaient d'ailleurs rapporté des éléments en ce sens, mais sans les commenter. Peut-être étaient-elles embarrassées de ne pas savoir qu'en penser », rappelle Irène Buvat. Outre le cerveau, le cœur a aussi été repéré comme organe d'intérêt pour étudier le métabolisme en contexte de cancer.

L'apport de l'IA en recherche

Tout comme le cerveau ou le cœur, les tumeurs ont une forte consommation de glucose. L'imagerie corps entier par TEP scan avec le traceur glucosé 18F-FDG, utilisée en routine en cancérologie pour détecter des métastases, se présentait comme un outil idéal pour étudier le métabolisme de chaque organe via l'intensité du signal émis, qu'il y ait métastases ou non.

Mais l'équipe a dû attendre avant d'en exploiter le potentiel pour leurs travaux de recherche. « L'analyse du métabolisme par région d'intérêt est très chronophage, décrit la physicienne. C'était impossible il y a encore quelques années avant le développement de solutions d'intelligence artificielle (IA). Les algorithmes de contourage permettent désormais de segmenter les organes avec une très grande précision en quelques secondes seulement et de façon aussi fiable que les experts ». L'utilisation de l'IA ne s'est pas arrêtée là : elle a aussi rendu de grands services en permettant d'extraire des paramètres d'intérêt du volume massif d'informations collectées.

L'équipe a ainsi analysé de façon rétrospective les données d'imagerie de 380 patients suivis entre 2010 et 2023 à l'Institut du thorax Curie-Monstouris pour un cancer du poumon non à petites cellules au stade avancé. « Une captation moindre au niveau cérébral était associée à une mortalité plus élevée, rapporte la chercheuse. L'effet était de grande amplitude, cela nous a paru bizarre ». L'équipe a alors exploré des biais potentiels : l'âge, les métastases cérébrales, une dépression, une inflammation systémique, l'athérosclérose. « Mais l'association est restée forte, indique Irène Buvat. Ce n'est donc pas un biais, mais on n'a pas trouvé d'explication simple au phénomène. Nous pensons qu'il s'agit probablement d'un marqueur de l'état fonctionnel général du patient ».

Une approche interdisciplinaire

Des pistes vont être étudiées de plus près par la suite : l'état physique, psychologique et nutritionnel, ou encore les traitements administrés. « Nous n'avons pas eu systématiquement accès à ce genre d'informations, l'étude étant rétrospective », a expliqué la physicienne Fanny Orlhac, cheffe de l'équipe Radiomique intégrative pour la médecine de précision au sein de l'unité Iris, qui envisage de les collecter de façon prospective pour les étudier. Si l'hypométabolisme cérébral venait à être confirmé comme causalité de l'agressivité du cancer, des approches thérapeutiques pourraient être testées.

En considérant l'organisme dans sa globalité, l'équipe de recherche, qui travaille par ailleurs sur l'hétérogénéité tumorale et le micro-environnement tumoral, ajoute ainsi une échelle macro à son approche du cancer. Cette nouvelle vision de la médecine et de la recherche sous-tend une approche interdisciplinaire. « Dans notre nouvelle unité Iris travaillent des chercheurs, médecins et ingénieurs de différents horizons, différentes disciplines, et cette proximité nous donne de réelles impulsions dans nos projets », souligne Fanny Orlhac.