Asociace hladiny aminokyselin ve slinách s OSCC identifikovaná hmotnostní spektroskopií kapalinové chromatografie (OSCC)

1. Úvod:

   Rakovina ústní dutiny je abnormální růst tkáně, který pochází z tkáně v ústech a kolem nich, který není koordinován s tkání okolní normální tkáně. Mezi všemi rakovinami ústní dutiny je orální spinocelulární karcinom (OSCC) nejčastějším (90 %) maligním epiteliálním novotvarem dutiny ústní. Je to alarmující problém veřejného zdraví ve světě kvůli jeho prevalenci, vysoké incidenci a úmrtnosti. Podle nedávných údajů GLOBOCAN 2020 bylo celosvětově diagnostikováno 377 713 nově diagnostikovaných pacientů s spinocelulárním karcinomem rtů a dutiny ústní, což je asi 2 % všech hlášených případů rakoviny. Orální spinocelulární karcinom (OSCC) je celosvětově 6. nejčastější rakovina. Nedávné celosvětové zprávy naznačují, že největší část hlášených případů pochází z Asie (65,8 %), ale v regionu jižní Asie je rakovina ústní dutiny 3. nejčastější rakovinou. Jedním z kritických faktorů vysoké úmrtnosti OSCC je, že zpočátku je mnoho lézí asymptomatických. V důsledku toho přicházejí k lékaři v pozdní fázi onemocnění a mají nakonec špatnou prognózu. Výzkum ukázal, že když je OSCC ve stádiu I, je 5letá míra přežití 80%, ale klesá na 20-40%, když je onemocnění ve stádiu IV. Pro diagnostiku OSCC je po vstupním klinickém vyšetření stále považována za zlatý standard incizní biopsie s následným histopatologickým vyšetřením, ale metoda má mnohá omezení. Invazivní postup vyžaduje speciální odborné znalosti pro odběr bioptického vzorku z reprezentativních oblastí a pro potvrzení potřebuje odborníka histopatologa. Kromě toho je velmi obtížné nebo někdy nemožné odebrat vzorek tkáně zpoza viditelné oblasti, jako je základna jazyka, zadní pilíř a zapouzdření čelisti.

   Lidské sliny jsou sekretem tří hlavních slinných žláz příušní, submandibulární, sublingvální a četných menších žlázek ležících těsně pod sliznicí dutiny ústní. Skládá se z vody (99,5 %), anorganické soli a enzymy (0,2 %) a proteiny (0,3 %). Pomáhá při diagnostice parodontitidy, diabetes mellitus, HIV, horečky dengue, příušnic i rakoviny prsu, rakoviny slinivky břišní, rakoviny žaludku, rakoviny plic a rakoviny ústní dutiny. Kromě toho má odběr vzorků slin mnoho výhod. Odběr slin je snazší a nevyžaduje žádný invazivní postup nebo odborné znalosti. Kromě toho má dostatečnou produkci a může být odebrán samotným pacientem, čímž je odběr vzorku levnější. Aminokyseliny ve slinách jsou důležitými metabolity pro diagnózu onkologického pacienta. Aminokyselina je surový produkt syntézy bílkovin. Z tohoto důvodu, když pacient s rakovinou prochází hypermetabolickým a hyperkatabolickým stavem, existuje šance na nerovnováhu proteinů. Jak vědci vědí, že aminokyseliny jsou vedlejšími produkty bílkovin, může nám to naznačit stav nerovnováhy v důsledku jakékoli rakoviny, včetně karcinomu skvamózních buněk ústní dutiny. Kromě toho jsou podle několika studií významné změny v koncentraci aminokyselin v tělesné tekutině onkologického pacienta Hmotnostní spektrometrie je v současnosti používanou platformou pro proteomiku nebo metabolomiku v biomedicínském výzkumu. Stejně jako jiné metody spektrometrie, jako je plynová chromatografie-hmotnostní spektrometrie (GC-MS), kapilární elektroforéza-hmotnostní spektrometrie (CE-MS), dvourozměrná elektroforézní hmotnostní spektrometrie (2DE-MS), laserová desorpční ionizace za pomoci matrice-doba letu hmotnostní spektrometrie (MALDI-TOF) a plošná laserová desorpční ionizace hmotnostní spektrometrie s časem letu (SELDI-TOF), v současnosti je široce používána kapalinová chromatografie-hmotnostní spektrometrie (LC-MS). Umožňuje rychlou a účinnou separaci a charakterizaci analytů v daném vzorku. Může tedy pomoci při rychlé diagnostice jakéhokoli onemocnění pomocí automatizované analýzy profilů aminokyselin s minimálním úsilím a náklady. Mnoho studií bylo provedeno pomocí přístroje LC-MS pro analýzu slin pro diagnostiku několika onemocnění a zjistilo se významné výsledky. Pokud je mi známo, bylo provedeno velmi málo studií ke zjištění hladiny aminokyselin ve slinách u pacienta s podezřením na orální léze pomocí LC-MS. Navíc nebyla provedena žádná studie pro diagnostiku orálních lézí analýzou profilu aminokyselin pomocí LC-MS v Bangladéši. Cílem této studie je zjistit asociaci hladin specifických aminokyselin ve slinách u pacienta s OSCC pomocí kapalinové chromatografie-hmotnostní spektrometrie (LC-MS).

2. Odůvodnění:

   OSCC je celosvětově 6. nejčastější rakovina, ale v Asii byl největší podíl hlášen nedávno a v jihovýchodní Asii je to 3. nejčastější rakovina. Špatný socioekonomický stav, nedostatek vědomí a rozsáhlé užívání tabáku, žvýkání betelové libra a příjem alkoholu jsou hlavními faktory, které za tím stojí. Výzkum ukázal, že včasná diagnostika rakoviny snižuje úmrtnost, a tím může zlepšit výsledky léčby. V důsledku toho se vědci snaží najít snadnou, rychlou a spolehlivou metodu diagnostiky OSCC.

   Skalpelová (incizní) biopsie s následným histopatologickým vyšetřením je sice stále zlatým standardem pro diagnostiku orální léze, ale v případě za viditelnou oblastí a při omezeném otevírání úst je velmi obtížné odebrat reprezentativní vzorek. Tento postup je navíc invazivní a vyžaduje speciální vybavení a odborné znalosti. V tomto ohledu, aby se předešlo riziku invazivních procedur a bolesti, je v současné době předmětem zájmu výzkumníků analýza tělesných tekutin.

   Kromě jiných tělesných tekutin se sliny velmi snadno shromažďují, jsou neinvazivní a mohou mít schopnost diagnostikovat OSCC, protože zůstávají v kontaktu s lézí. Má velký průtok a je méně nákladný než ostatní.

   LC-MS stroj je nyní široce používán pro metabolomickou analýzu po celém světě. Má schopnost analyzovat vzorek efektivněji a ve velmi krátkém čase. Měření aminokyselin a dalších složek ze slin lze snadno provést touto metodou. V důsledku některých onemocnění se podle několika studií liší koncentrace aminokyselin v tělesné tekutině. Vyšetřovatelé se domnívají, že pro bangladéšskou populaci existují významné souvislosti mezi několika hladinami aminokyselin ve slinách a OSCC, které lze identifikovat pomocí LC-MS.

3. Obecný cíl:

   Zjistit asociaci hladin aminokyselin ve slinách s orálním spinocelulárním karcinomem (OSCC) identifikovaným kapalinovou chromatografií-hmotnostní spektrometrií.

4. Místo studia:

   Oddělení orální a maxilofaciální chirurgie, Bangabandhu Sheikh Mujib Medical University (BSMMU) a Bangladéšský referenční institut pro chemická měření (BRICM), Science lab, Dhanmondi, Dhaka.

5. Studijní populace:

   Pacienti a jejich ošetřovatelé navštěvující venkovní i vnitřní kliniku Kliniky ústní a čelistní chirurgie BSMMU dle zařazovacích a vylučovacích kritérií. Celková velikost vzorku bude 110 a 55 v každé skupině. Případy jsou pacienti s orálním spinocelulárním karcinomem potvrzeným incizní biopsií a kontrolami jsou relativně stejná věková skupina a zdraví jedinci.

6. Studijní ukázka:

   Jako případy budou vybráni pacienti navštěvující Kliniku ústní a čelistní chirurgie, histopatologicky diagnostikovaný spinocelulární karcinom ústní dutiny, kteří budou splňovat výběrová kritéria. Kontrolní subjekty budou odebrány ze zdravých jedinců z řad ošetřovatelů pacientů téměř ze stejné věkové skupiny případů se zachováním kritérií pro zařazení. Účastníci jsou rozděleni do dvou skupin Skupina A (Případy): Studijní skupina se skládá z 55 pacientů, kteří mají histopatologicky potvrzený orální spinocelulární karcinom (OSCC) Skupina B (kontroly): Tato skupina se skládá z 55 zdravých jedinců bez jakékoli anamnézy rakoviny a bez závažných parodontálních problémů a zubních kazů.

7. Studijní proměnné:

   • Histopatologická zpráva
   • Hladina aminokyselin ve slinách detekovaná kapalinovou chromatografií-hmotnostní spektrometrií (LC-MS)

8. Etické ohledy:

   Etické schválení studie bude před zahájením této studie převzato od Institutional Review Board (IRB) BSMMU. Poté, co výbor schválí výzkumný protokol, obdrží povolení ke studii od oddělení ústní a maxilofaciální chirurgie, Bangabandhu Sheikh Mujib Medical University.

   Cíle a cíle studie spolu s jejím postupem, riziky, fázemi a přínosy této studie budou vysvětleny studovaným subjektům ve snadno srozumitelném místním jazyce. Budou mít jistotu, že riziko tohoto výzkumu je minimální. Toto riziko však bude řádně řešit odborný lékař. Vyskytne-li se jakýkoli problém související s postupem biopsie nebo v důsledku jakéhokoli kroku této výzkumné činnosti, dostanou celou léčbu zdarma. Během výzkumného programu a po něm bude přísně zachována důvěrnost. Bude jim přiděleno identifikační číslo, které bude užitečné pro výzkumný program. Všechny doklady patřící tomuto identifikačnímu číslu budou v kanceláři uzamčeny. Osobní věci nebudou použity pro analýzu, výrobu článku a vydání. To vše bude vědět pouze zapojený vyšetřovatel a nikdo se k jejich informacím nedostane.

   Jejich účast v tomto výzkumném programu je zcela dobrovolná. Mohou kdykoli odmítnout účast nebo opustit výzkumný program. To neovlivní proces jejich léčby. Jejich zákonné právo nebude podepsáním formuláře souhlasu poškozeno. Od všech subjektů studie bude odebrán písemný informovaný souhlas, aniž by bylo využito jakékoli jejich slabosti. Všechny subjekty studie budou ujištěny o své důvěrnosti a svobodě kdykoli odstoupit ze studie.

9. Implementace výsledků:

   Výsledek může pomoci zjistit souvislost mezi hladinami aminokyselin ve slinách a pacienty s orálním spinocelulárním karcinomem (OSCC). Může tedy pomoci při včasné detekci OSCC.

   Údaje budou užitečné pro budoucí výzkum a budou považovány za základní informace pro ministerstvo zdravotnictví.

10. Cíl a postup:

Cílem studie je zjistit souvislost hladin aminokyselin ve slinách s orálním spinocelulárním karcinomem (OSCC). Studie bude provedena na klinice orální a maxilofaciální chirurgie Bangabandhu Sheikh Mujib Medical University Pacient s histologicky potvrzeným OSCC bude zařazen jako případy ve studii účelnou vhodnou technikou odběru vzorků k dosažení požadovaného počtu. Přibližně stejný počet zdravých jedinců bude vzat jako kontrolní skupina pro srovnání. Poté budou pacientovi OSCC a kontrolní skupině odebrány sliny. Po odebrání do sterilní nádoby a zajištění správného prostředí bude vzorek slin přenesen do Designated Reference Institute for Chemical Measurements (DRICM), Science lab, Dhanmondi k analýze přístrojem kapalinová chromatografie-hmotnostní spektrometrie (LC-MS). Na tomto přístroji budou měřeny hladiny 6 specifických aminokyselin (Alanin, Valin, Glycin, Fenylalanin, Isoleucin, Lysin). Údaje získané od každého jednotlivce budou zaznamenány do předem navrženého sběrného listu dat samostatně. Pokud účastníci souhlasí s účastí na tomto výzkumném programu, odpovědný lékař bude účastníky podrobně informovat.