Undersøgelse af signalændring i maligne og ikke-maligne pleurale effusioner og ascitic væske ved hjælp af fTiR-analyse (SPECTRA)

Lungekræft tegner sig for 13 % af alle nye kræfttilfælde i Storbritannien og er den tredjehyppigste kræftsygdom. Imidlertid har lungekræft den højeste dødelighed, menes delvist relateret til sen diagnose. Pleurale effusioner udvikler sig hos op til 40 % af patienter med lungekræft og kan være det første tegn. Nuværende metoder til at analysere pleuravæske er baseret på at bruge Lights kriterier til at skelne mellem ekssudater og transudater afhængigt af væskens protein og LDH-komponent. Dette system skelner imidlertid ikke mellem årsager til ekssudative effusioner, f.eks. maligne effusioner og infektiøse årsager. Pleuralvæskecytologi kan identificere maligne effusioner, men giver et gennemsnitligt udbytte på 60% gennem en arbejdsintensiv og tidskrævende proces. Hvis pleuralvæskecytologi er ikke-diagnostisk, kræver patienter yderligere invasive undersøgelser såsom lokalbedøvelse thorakoskopi, lymfeknudebiopsier eller billedguidede biopsier for at få en vævsdiagnose. Derfor ville en bestemmelse af en alternativ, nøjagtig metode til diagnosticering af kræft så tidligt som muligt reducere behovet for yderligere invasive undersøgelser og ville give patienterne øgede behandlingsmuligheder og derved øge overlevelsesraten. Der er forskelle i den biokemiske sammensætning af maligne og ikke-maligne effusioner, hvilket giver mulighed for at udvikle alternative teknikker til at undersøge årsagen til disse effusioner.

Ascites er et almindeligt symptom hos patienter med forskellige underliggende kræftformer; hyppigst brystkræft, tyktarmskræft, mave-tarmkræft og kræft i æggestokkene, og er ofte forbundet med betydelig morbiditet. Men op til 50 % af patienter med ondartet ascites viser sig med ascites som det første træk. Dette symptom er ikke specifikt for nogen form for kræft; nuværende undersøgelser, herunder brug af serumtumormarkører, har en lav diagnostisk specificitet, og der er behov for nye teknikker til at forbedre vores diagnostiske evne.

Fourier transform mid-infrarød spektroskopi (FTIR) er en reproducerbar og relativt enkel undersøgelse, der bruges til at analysere de strukturelle komponenter i væv eller celler. Når infrarødt lys ledes gennem en prøve, absorberes noget lys og noget transmitteres igennem. Det resulterende signal ved detektoren præsenteres som et spektrum, der repræsenterer et 'molekylært fingeraftryk' af prøven. Hver kemisk struktur producerer et unikt spektralt fingeraftryk, hvilket gør FTIR til et nyttigt værktøj til at identificere komponenter i væv eller celler.

Atenuated Total Reflection Linear Variable Filter (ATR-LVF) spektroskopi er en variant af IR-spektroskopi, hvor prøver kan undersøges direkte uden behov for forberedelse. ATR-LVF-spektroskopi kan udføres på bordspektrometre med minimal operatørtræning, og et øjeblikkeligt resultat kan opnås.

Både FTIR og ATR-LVF er ikke-invasive, reproducerbare, beskadiger ikke prøven og har fordelen af ​​kun at kræve en lille prøvestørrelse for at generere resultater, som alle er ønskværdige kvaliteter i udviklingen af ​​en ny undersøgelse.

FTIR er blevet brugt til succesfuldt at skelne mellem malignt og ikke-malignt lungevæv6 og også til at identificere spektrale forskelle i prøver af pleuravæske fra maligne og ikke-maligne deltagere. Der er i øjeblikket et igangværende arbejde med at undersøge FTIR i diagnosticering af malignt pleuralt mesotheliom, og de første resultater har også vist signifikante spektrale forskelle i denne population. Der er meget lidt information om brugen af ​​FTIR til vurdering af ascitesvæske. På trods af teknologien er den dog ikke tilgængelig som en sengeliggende point-of-care test for klinikere. Forskellene og diskriminationen af ​​modellen er ikke blevet testet prospektivt for at bestemme sensitiviteten og specificiteten af ​​FTIR-testen. Et mobilt point-of-care-udstyr, der muligvis kan give hurtige diagnostiske resultater. Denne undersøgelse har til formål at bekræfte, at de spektrale ændringer mellem maligne og ikke-maligne prøver er til stede i en britisk befolkning i både pleurale effusioner og ascites.