Dechové testy u časné a pozdní rakoviny hrtanu

Na celém světě je ročně diagnostikováno 130 000 nových karcinomů hrtanu, což vede k 82 000 úmrtím. Přežití po diagnóze karcinomu hrtanu závisí na počátečním stádiu. U karcinomů hrtanu T3N0Mo se 5leté přežití pohybuje od 59 do 66 %. Přežití pacientů je následující: po chemoradiaci (59,2 %), po samotném ozáření (42,7 %), u pacientů po operaci s ozářením (65,2 %) a po operaci samotné (63,3 %) Naproti tomu v časném stadiu rakoviny hrtanu se přežití pohybuje v rozmezí 90–100 %. Tamura et al uvedli terapeutické výsledky u 130 případů s rakovinou hrtanu léčených v Kjótské univerzitní nemocnici v letech 1995 až 2004[3]. Celkem se jednalo o 121 mužů a 9 žen. Jejich věk se pohyboval od 40 let do 92 let (průměr 66 let). Všechny nádory byly spinocelulární karcinom – vzniklý na glottis ve 111 případech, supraglottis v 18 a subglottis v 1 případě. Většina glotických karcinomů (77,5 %) byla klasifikována jako stadium I nebo II, zatímco většina supraglotických karcinomů (77,8 %) byla ve stadiu III nebo IV. Rakoviny stadia I/II byly v zásadě léčeny konvenční radioterapií (60-66 Gy) a hyperfrakcionovanou radioterapií dvakrát denně (70-74 Gy), v tomto pořadí, ve snaze zachovat hrtan. V léčbě případů stadia III/IV byla provedena totální laryngektomie s disekcí krku. Pětileté přežití specifické pro onemocnění bylo 100 %, 96 %, 100 % a 68 % pro stadium I, II, III a IV, v tomto pořadí. Pětiletá míra zachování hrtanu byla 98 %, 100 %, 86 %, 0 % a 0 % pro T1a, T1b, T2, T3 a T4 rakoviny glotické štěrbiny. K lokální recidivě došlo u pěti případů karcinomu glotické štěrbiny I/II stadia, který byl úspěšně zachráněn.

Chera et al popsali vynikající léčebné výsledky definitivní radioterapie (RT) u časného stádia spinocelulárního karcinomu (SCCA) glotického hrtanu. Endoskopická laserová resekce může mít také vynikající výsledek v časném stadiu rakoviny hrtanu. Schrivers et al [5] popsali analýzu přežití u 100 pacientů s T1a glotickým karcinomem léčených CO(2) laserem (n = 49) nebo radioterapií (n = 51). Nebyly nalezeny žádné významné rozdíly v lokální kontrole a celkovém přežití. Konečná 5letá ochrana hrtanu byla signifikantně lepší ve skupině s CO(2) laserem (95 % vs. 77 %, p = 0,043).

Dechové testování těkavých organických sloučenin (VOC) při detekci rakoviny Koncept testování VOC spočívá v tom, že VOC, většinou alkany a aromatické sloučeniny, jsou přednostně produkovány a vydechovány pacienty s rakovinou a mohou být použity jako přesné markery malignity. Již v roce 1971 odhalilo testování na normálním dechu více než 100 těkavých organických sloučenin. V 80. letech Gordon a Preti použili hmotnostní spektroskopii a plynovou chromatografii k identifikaci specifických změn v profilu těkavých organických sloučenin v dechu pacientů s rakovinou plic[16]. Ve dvou dokumentech z let 1999 a 2003 Phillips dále zpřesnil tato původní data, aby identifikoval skupinu 9 těkavých organických sloučenin, které byly vysoce citlivé a specifické na přítomnost rakoviny plic. Koncentrace těchto alkanových a methylalkanových produktů oxidačního stresu byla snížena v dechu pacientů s rakovinou plic.

Průřezové studie zkoumaly vydechované biomarkery jako funkci onemocnění, jak jako biomarkery stavu onemocnění, tak jako prediktivní markery. V průřezových studiích se kontrolní skupina porovnává s pacientem nebo nemocnou skupinou a analyzují se dechové markery, aby se identifikovaly kvalitativní nebo kvantitativní rozdíly mezi těmito dvěma skupinami. Phillips a spolupracovníci [14] zkoumali alveolární gradienty (tj. hojnost v dechu mínus množství ve vzduchu v místnosti) alkanů C4 až C20 a monomethylovaných alkanů v dechu jako nádorové markery u primární rakoviny plic. Došli k závěru, že dechový test na C4 až C20 alkany a monomethylované alkany poskytl racionální nový soubor markerů, které identifikovaly rakovinu plic u skupiny pacientů s histologicky potvrzeným onemocněním. Analytická metodika byla popsána v roce 2003, kde bylo hlášeno, že mezi kuřáky a bývalými kuřáky byla senzitivita na malignitu 86 % (55/64) a specificita 83 % (19/23). To je ve srovnání s citlivostí a specificitou u nekuřáků 66 % (2/3) a 78 % (14/18). Celkově tedy dechový test VOC nebyl ovlivněn kouřením.

Změny ve vzorcích VOC v dechu jsou nezávislé na velikosti rakoviny plic u těchto nádorů T1 (

Dechové testy u rakoviny hrtanu V nedávném článku Hakim et al [24] poprvé popsali, že rakovinu hlavy a krku lze identifikovat dechovým testem.

Alveolární dech byl odebrán od 87 dobrovolníků (pacientů s HNC a LC a zdravých kontrol) v průřezové klinické studii. Byla testována rozlišovací schopnost nanoškálového umělého nosu (NA-NOSE) na míru založeného na řadě pěti zlatých nanočásticových senzorů s použitím 62 vzorků dechu. Signály NA-NOSE byly analyzovány za účelem detekce statisticky významných rozdílů mezi subpopulacemi pomocí (i) analýzy hlavních složek pomocí ANOVA a Studentova t-testu a (ii) podpůrných vektorových strojů a křížové validace. Výsledky ukázaly, že dechové testování dokázalo jasně rozlišit mezi (i) pacienty s HNC a zdravými kontrolami, (ii) pacienty s LC a zdravými kontrolami a (iii) pacienty s HNC a LC. Analýza GC-MS ukázala statisticky významné rozdíly v chemickém složení dechu těchto tří skupin.

Testování VOC Cyranose / Enose pomocí eNose umožňuje skupinám pacientů testovat rozdíly nebo podobnosti signálu dechu. Jediný vydechnutý dech se shromažďuje ve vzorkovém vaku a pumpa nasává vzorek do zařízení, kde prochází přes 32 elektronických senzorů. Více než 400 možných chemikálií ovlivňuje tyto senzory různými způsoby a vytváří se vzor elektronických signálů. Je to distribuce elektrických signálů přes 32 senzorů, která dává vzor. Software v zařízení určuje, který z 32 senzorů dává nejsilnější signál v každém testu, a používá tyto výsledky senzoru ke kombinovanému výsledku zvanému faktor. Toto je známé jako analýza hlavních komponent. Při porovnávání 3 skupin pacientů software vygeneruje 2 faktory pro každý vzorek dechu a vynese je do grafu. Pokud má skupina pacientů charakteristický signál, faktorová analýza tuto skupinu seskupí dohromady v určité „vzdálenosti“ v grafu od druhé skupiny. Čím větší je vzdálenost t (Mahalobinova vzdálenost), tím odlišnější jsou skupiny. Řada autorů publikovala údaje o tomto typu analýzy různých chorobných stavů, zejména rakoviny plic. Tento přístup je technicky velmi snadný a vede k dalšímu studiu jednotlivých VOC, které jsou zodpovědné za signál. Je však pravděpodobné, že na základě výsledků z jiných nádorů je kombinace VOC přítomna v různých množstvích u pacientů s rakovinou na rozdíl od jedné VOC. Přístup ENose nebyl aplikován u pacientů s rakovinou hlavy a krku a ani nebyla hlášena žádná detekce rakoviny in situ.

Vzhledem k postupnému rozvoji spinocelulárního karcinomu je docela možné, že případy in situ by se shlukovaly spolu s pokročilými případy spinocelulárního karcinomu a že oba by byly odlišné od kontrol kouření. Alternativně může být signál v časných případech odlišný od pozdějších fází, ale také odlišný od kontrol, takže jak časné, tak pokročilé případy mohou být diagnostikovány pomocí dechových testů.

Je známo, že dechový test CT i VOC dokáže detekovat rakovinu plic 1. stupně, která má alespoň 50% míru vyléčení. Existuje však potenciál, že VOC dokáže detekovat ještě časnější stadia rakoviny plic, jako je in-situ-karcinom, který při správném stadia a léčbě má více než 95% dlouhodobé vyléčení. Je možné, že testování VOC bude nakonec použito při screeningu rakoviny hrtanu buď jako první krok (vysoká negativní prediktivní hodnota), nebo jako test druhé linie k dalšímu hodnocení nejednoznačných výsledků screeningu nízkodávkovaného CT hrudníku. Máme také odborné znalosti v oblasti NBI a fluorescenční bronchoskopie a zaměřujeme se na léčbu typu časných lézí zjištěných tímto přístupem.

Metody Dechové testování bude provedeno pomocí Cyranose ENose v hrudní medicíně Zavedený protokol pro testování ze studie Lung Cancer, x 2 jednotlivé výdechy do sběrného vaku V ideálním případě by to bylo nejlépe provést, když léze byla viděna ORL chirurgem, ale PŘED biopsií (aby se předešlo matoucím účinkům na VOC poškození tkáně biopsií) Software ENose umožňuje srovnání 3 skupin po 10 subjektech - 10 Tis/T1, 10 pokročilý Ca Larynx Ca, 10 kontrol kouření s prokázanou normální ORL a tracheobronchiálním stromem.

Pacienti by měli před léčbou NBI podstoupit rutinní panendoskopii, aby se vyloučilo souběžné druhé primární onemocnění buď hlavy a krku nebo bronchiálního stromu

Potenciální význam Důkaz principu screeningu odhalujícího vysoce léčitelné léze Podpůrná data pro podobné nádory, zejména spinocelulární karcinom bronchu, viz výhody časné detekce

Postupy Všechny budou prováděny na oddělení hrudního lékařství. Odběr vzorků dechu na VOC: Přenosný přístroj pro sběr dechu zachytí VOC ve vzorku dechu s pomalým výdechem vitální kapacity pomocí standardního postupu, který je již zaveden. Odeberou se dva vzorky, přičemž pacient pokaždé jemně dýchá na náustek s nasazenou nosní svorkou po dobu 5 minut. Pacienti by měli být

1. Nil ústy
2. Zákaz kouření po dobu 12 hodin
3. Žádný alkohol po dobu >24 hodin Dech bude zpracován do 1. Enose a 2. Plynová chromatografie/hmotnostní spektroskopie