Einbeziehung der genetischen Expression des Atemwegsepithels in das CT-Screening auf Lungenkrebs

Lungenkrebs, größtenteils eine Folge des Zigarettenrauchens, ist die häufigste Krebstodesursache in den Vereinigten Staaten. Im Jahr 2010 starben über 160.000 Menschen, mehr als Brust-, Darm- und Prostatakrebs zusammen. Da nur 10 % der starken Raucher an Lungenkrebs erkranken und 20 % der Lungenkrebserkrankungen bei Nichtrauchern auftreten, wird angenommen, dass eine genetische Veranlagung eine wichtige Rolle spielt.

Ohne Screening wird Lungenkrebs nur in 10 % der Fälle im Frühstadium erkannt, was einer Heilungsrate von 7 % entspricht. Veröffentlichte Studien zum Screening auf Lungenkrebs mithilfe von CT-Scans zeigen, dass Lungenkrebs in 85 % der Fälle in einem frühen Stadium erkennbar ist, was zu einer Heilungsrate von über 60 % führt. In einer Stichprobenpopulation von 1000 Rauchern über 60 Jahren (Hochrisikopersonen) weisen jedoch 233 verdächtige Anomalien im CT-Scan auf, aber nur 27 hatten Lungenkrebs. Zwei Bedenken sind offensichtlich. Erstens: Wie wählt man unter den 233 Personen mit verdächtigen Anomalien im CT diejenigen aus, die verdächtig genug für eine Biopsie, Operation oder andere invasive Eingriffe sind? Im Allgemeinen werden Folge-CT-Scans über mehrere Monate durchgeführt, um die Wachstumsanomalien zu beurteilen, da Wachstum ein Merkmal von Malignität ist. Leider sind wiederholte CT-Scans mit finanziellen Kosten und einem potenziellen Strahlenrisiko verbunden. Eine zusätzliche Technik, die in der Lage ist, die Veranlagung für Lungenkrebs vorherzusagen, könnte sich in Kombination mit der Fähigkeit von CT-Scans, Anomalien in Echtzeit zu erkennen, als leistungsstarke Plattform zur effizienten Früherkennung von Lungenkrebs und zur Reduzierung der Mortalität erweisen.

Lungenkrebs entsteht als Folge einer Reihe genetischer Schäden an den Zellen, die die Atemwege auskleiden, was dazu führt, dass diese Bronchialzellen bösartig, unkontrolliert und resistent gegen normale homöostatische Kontrollen wachsen. Durch die Untersuchung der Genexpressionssignatur von Zellen der Atemwegsauskleidung (Bronchien) werden Unterschiede zwischen normalen Nichtrauchern, Personen, die Passivrauchen ausgesetzt sind, und Rauchern, die eine COPD (chronische Bronchitis und Emphysem) entwickelt haben, beobachtet. Einige genetische Veränderungen in Bronchialschleimzellen in der Nähe eines Lungenkrebses sind spezifisch für Lungenkrebs – der „Feldeffekt“. Die Gewinnung von Bronchialschleimzellen für die genetische Analyse erfordert ein invasives und teures Verfahren, die faseroptische Bronchoskopie, und daher sind bronchoskopisch gewonnene Bronchialschleimzellen nicht für das Screening der Öffentlichkeit auf Lungenkrebs geeignet.

Die Auskleidungszellen der Nase, das Nasenepithel, das Teil der menschlichen Atemwege ist, haben viele Ähnlichkeiten mit dem Bronchialepithel, sind aber viel besser zugänglich. Ein sanftes Abkratzen der Nasenschleimhaut stellt für den Patienten kein Risiko dar, ist kostengünstiger und soll hoffentlich die gleichen genetischen Informationen liefern wie die Zellen der Bronchialschleimhaut.

Diese Studie schlägt vor, die genetische Korrelation zwischen Nasen- und Bronchialepithel zu untersuchen, in der Hoffnung, einen praxisnahen Test zu entwickeln, um das Risiko eines Patienten für Lungenkrebs zu ermitteln. Es besteht die Hoffnung, dass die genetische Analyse des Nasenepithels mit anderen Risikofaktoren für Lungenkrebs wie Zigarettenrauchen, Alter über 50 Jahren und einer bei Lungenfunktionstests festgestellten obstruktiven Atemstörung kombiniert werden kann, um die ideale (oder angereicherte) Population zu finden Screening mit CT zur Erkennung von Lungenkrebs im Frühstadium, wodurch die finanziellen Kosten, die Strahlenbelastung und das Risiko invasiver Eingriffe auf ein Minimum reduziert werden und das ultimative Ziel der „personalisierten Medizin“ vorangetrieben wird.