Die Charakterisierung von RT-Karies.

1. Einführung

   Kopf-Hals-Krebs ist die sechsthäufigste Krebsart der Welt und macht 4-5 % aller bösartigen Erkrankungen aus. Kopf-Hals-Krebs (einschließlich Mundhöhle, Nasenhöhle, Speicheldrüsen, Nasennebenhöhlen, Rachen und Kehlkopf) ist eine der 10 am häufigsten diagnostizierten Krebsarten im Vereinigten Königreich. Laut Cancer Research UK wurde im Jahr 2013 im Land bei 7591 neu Mundkrebs diagnostiziert, was den 14. häufigsten Krebs im Vereinigten Königreich darstellt.

   Strahlentherapie (RT) ist die Behandlung der ersten Wahl für die Mehrheit der Patienten mit Kopf-Hals-Krebs, die eine lokalisierte Behandlung zur Kontrolle des Tumors ist . Mehr als 50 % der Kopf-Hals-Krebspatienten erhalten RT in Bruchteilen von 2 Gray (Gy) täglich während 5 Tagen pro Woche bis zum Ende ihrer Therapiedosis (mittlere kumulative Dosis 55-77 Gy). RT stimuliert zelluläre Veränderungen, die die Tumorzellen zerstören, kann aber das gesunde orale Gewebe dramatisch beeinflussen und die Homöostase dieser komplexen Umgebung verändern. RT ist die Ursache für ein breites Spektrum unerwünschter oraler Gewebereaktionen, wie z , Kariesläsion, Osteoradionekrose). Um zu versuchen, die nachteiligen Nebenwirkungen der RT-dreidimensionalen (3D) Computertomographie (CT) zu verringern, wurde eine geplante Strahlentherapie entwickelt, die als intensitätsmodulierte Strahlentherapie (IMRT) bekannt ist.

   Es gibt akute (Mukositis) und spät einsetzende Nebenwirkungen/Folgen, die RT in gesundem Mundgewebe induziert . Strahlenbedingte Zahnkaries ist die häufigste Spätfolge, deren Ursprung und Art jedoch nicht geklärt ist. RT-bedingte Karies tritt schnell auf, was auf eine Kombination von Faktoren zurückzuführen ist, wie z. B. eine Verschiebung der Zusammensetzung der oralen mikrobiellen Gemeinschaft zugunsten von acidophilen Bakterien, Hyposalivation, schlechte Mundhygiene und Ernährungsumstellungen . Die Patienten haben oft wenig/keine Schmerzen, selbst in den schwersten Fällen. Histologische Merkmale zeigen, dass der Beginn und die Entwicklung von Karies ähnlich denen sind, die nicht mit RT zusammenhängen, aber die betroffenen Stellen sind unterschiedlich. Tatsächlich ist RT-bedingte Karies häufiger auf der zervikolabialen Oberfläche/Schneidenkante von Eckzähnen und Schneidezähnen, während nicht RT-bedingte Karies häufiger in den interproximalen/okklusalen Bereichen der Seitenzähne (Molaren und Prämolaren) auftritt.

   Auch Karies im Zusammenhang mit RT hat eine schnelle Umfangsprogression, die zu Zahnfrakturen führen kann. Sie ist gekennzeichnet durch eine lokalisierte Läsion an den Schneide- oder Okklusalflächen, die in Bezug auf eine unregelmäßige und allgemeine Erosion der Schneidekante des Zahns diffundiert und fortschreitet. Darüber hinaus erhöhen mechanische Veränderungen (erhöhter Elastizitätsmodul und Steifigkeit) innerhalb der Zahnsubstanz den Verschleiß der Schneide- und Okklusalbereiche und können zu einem vollständigen Bruch des Zahns führen.

   Zahnzerstörung ist eine der schwerwiegendsten Folgen von RT und kann in 3 - 5 Jahren zu vollständiger Zahnlosigkeit führen. Das zahnärztliche Management von RT-Patienten ist eine Herausforderung. Es ist notwendig, ein multidisziplinäres Team zusammenzustellen (restaurative Zahnärzte, Parodontologie, Endodontie, Dentalhygieniker, Radioonkologen, medizinische Onkologen und Oralchirurgen), um die Mundgesundheit zu erhalten und die Lebensqualität (QoL) zu verbessern. Fast 50 % der Krebsüberlebenden berichteten von Depressionen, Sorgen oder Anspannung im Zusammenhang mit Mundtrockenheitssymptomen. Daher beeinträchtigen RT-Folgen die Lebensqualität von Kopf-Hals-Krebspatienten nachteilig.

   Insgesamt ist die quantitative Analyse von chemischen Matrixkomponenten, Proteinen und mikrobiellen Veränderungen, die in den Zähnen/Mundhöhlen von Patienten auftreten, die sich einer RT unterzogen haben, notwendig, um die Ätiologie und Pathophysiologie der beiden vorherrschenden Nebenwirkungen (Karies/Mukositis ), um mit präventiven Maßnahmen und einer angemessenen Behandlungspflege für diese Population zu korrelieren. Schließlich ist es notwendig, eine vollständige mündliche Bewertung unter Verwendung eines validierten Index durchzuführen, um eine Basisaufzeichnung vor der Behandlung und eine validierte Messung zum Vergleich nach der RT und mit gesunden Personen zu erstellen.

2. Ziel Das Ziel dieses Projekts ist die Durchführung einer gut kontrollierten und integrierten Längsschnittstudie von HNC-Patienten, die Biodaten von biochemischen Parametern, klinischen Parametern und dem Mundgesundheitsstatus korreliert, um die Einschränkungen früherer Studien zu überwinden, die die verschiedenen Nebenwirkungen der Strahlentherapie untersucht haben HNC-Patienten (reduzierte Anzahl, retrospektiv, beobachtend, kurzfristige Nachsorge, Fehlen einer detaillierten klinischen Bewertung, konzentriert auf die Behandlung von Nebenwirkungen).

   Das erste Ziel dieser Studie besteht darin, eine quantitative Analyse des oralen/zahnärztlichen Status von HNC-Patienten vor und nach der IMRT durchzuführen und die möglichen Zusammenhänge zwischen den klinischen Ergebnissen zu analysieren.

   Gefolgt von der Beurteilung der Speicheldrüsenfunktion von HNC-Patienten vor und nach IMRT durch Analyse der Proteinkonzentration und -sekretionsrate und Untersuchung der möglichen Zusammenhänge zwischen diesen Proteinen und klinischen Ergebnissen.

   Das nächste Ziel ist es, den möglichen Zusammenhang zwischen der Konzentration ausgewählter Proteine ​​und der Sekretionsrate und den Ergebnissen der oralen Mukositis nach IMRT zu bestimmen, und daher besteht das letzte Ziel darin, zu bewerten, ob die Proteinkonzentration oder die Sekretionsrate des Speichels ein zuverlässiger Indikator für das Vorhandensein und den Schweregrad einer Mukositis ist.

   Nullhypothese Es wird keine Korrelation zwischen der biochemischen Zusammensetzung des Speichels und oralen Nebenwirkungen der Strahlentherapie bei HNC-Patienten vor und nach der Strahlentherapie geben

3. Materialen und Methoden. Ethikantrag bei der Gesundheitsforschungsbehörde (IRAS-Projekt-ID:199100). Alle Proben der Studie würden von der Special Care Dental Unit des KCL Dental Institute, Guy's Hospital und von der Zahnklinik des KCL Dental Institute bezogen.

Die Proben umfassen Speichel, Biofilm, Schleimhautabstriche, kariöses Dentin und/oder Zähne. Die Probenentnahme verlängert die herkömmliche Behandlungszeit um etwa 10 bis 20 Minuten. Alle Proben werden zu 3 Zeitpunkten vor und nach der IMRT von Kopf-Hals-Krebs bis zu 12 Monaten Nachsorge entnommen.

Patienten über 18 Jahre zur Analyse des bleibenden Gebisses und der Altersspanne für Krebspatienten sind über 18 Jahre alt, beiderlei Geschlechts, in jedem Krankheitsstadium, außer bei Fernmetastasen.

Probanden ohne Kopf-Hals-Krebs waren alters- und geschlechtsspezifisch. Nach diesen Einschlusskriterien werden die nächsten Patienten ausgeschlossen, die jünger als 18 Jahre sind (nicht bleibendes Gebiss), nicht einwilligungsfähige Patienten, denen in den letzten 3 Monaten Antibiotika verabreicht wurden, weil die orale Mikrobiota verändert sein könnte, Patienten mit systemischen Erkrankungen (wie z Sjögren-Syndrom), Patienten mit nicht kontrollierten systemischen Erkrankungen, die den Speichelfluss und den Abwehrmechanismus des Wirts beeinträchtigen können.

Erklärung zur Berechnung der Stichprobengröße Vor Beginn dieser Studie wurde eine statistische Beratung eingeholt, um die Stichprobengröße zu bestimmen, die für eine geeignete Power-Berechnung erforderlich ist. Die Leistungsberechnung basierte auf dem Vergleich der mittleren Proteinspiegel bei Kopf-Hals-Krebspatienten vor und nach IMRT. Eine Studie mit 80 % Power bei 5 % Signifikanzniveau (Chaudhury et al., 2015) wird in der Lage sein, den wahren Unterschied in allen Parametern vor und nach einer Krebsbehandlung mit einer Effektgröße von 0,5 (hoch nach Cohen 1988) zu erkennen ein zweiseitiger Test würde eine Gesamtstichprobe von 35 Patienten erfordern

Vorgeschlagene statistische Analyse:

Deskriptive Statistiken werden verwendet, um die Probenmerkmale und andere klinische Faktoren zusammenzufassen.

Alle Analysen werden mit STATA 15.1 (College Station, Texas USA, www.stata.com) durchgeführt. GraphPad Prism 8-Software (La Jolla, Kalifornien, USA, www.graphpad.com) und Microsoft Excel 2018, nach Überprüfung auf Normalität. Die Normalität der Daten wird für alle parametrischen Analysen unter Verwendung von Histogramm- und Boxplots getestet. Die Ergebnisse werden als Mittelwert ± SEM relativ zu den Variablen ausgedrückt, und „n“ stellt die Anzahl der Probanden dar, ein Wert von p < 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.

Beispielsammlung

Folgende Proben werden gesammelt:

• unstimulierter Vollmundspeichel (UWMS), Spülung mit Kochsalzlösung
• Plaque-Biofilm
• Schleimhautabstriche zum Sammeln von Speichelresten von der Innenseite der Wange
• ausgegrabenes kariöses Dentingewebe und/oder extrahierte kariöse Zähne. Die Probenentnahme verlängert die herkömmliche Behandlungszeit um 15 Minuten. Die Proben werden tagsüber routinemäßig zwischen 13:30 Uhr und 15:30 Uhr in der Zahnklinik entnommen, um Tagesschwankungen zu vermeiden.

Unstimulierte Speichelprobe aus dem ganzen Mund (UWMS)

UWMS-Proben werden durch passives Sabbern in ein vorgewogenes 50-ml-steriles konisches Polypropylenröhrchen (Falcon; BD Biosciences, San Jose, CA, USA) für 10 Minuten erhalten. Alle Teilnehmer vermeiden Essen und Trinken für mindestens 60 Minuten vor der Probenentnahme. Die Proben werden auf Eis bei 4°C aufbewahrt. Nach der Entnahme werden die Röhrchen erneut gewogen und das Netto-Speichelvolumen berechnet. Speichelproben werden etikettiert und zur weiteren Analyse in Tiefkühlschränken bei -80 °C gelagert. Die Speichelflussrate wird berechnet.

Clinical Oral Assessment Dry Mouth and Taste Report zur Beantwortung einer Frage aus einem validierten Fragebogen von Fox et al. (Fox et al., 1987) und einer Frage aus dem Scoring-System Late Effects of Normal Tissue/Somatic Objective Management Analytic (LENT/SOMA). .

Einstufung der oralen Mukositis anhand der oralen Toxizitätsskala der Weltgesundheitsorganisation (WHO) Zahnärztliche Beurteilung kariöser Läsionen, die von einer klinisch sichtbaren Farbveränderung zu Dunkelbraun auf jeder Oberfläche bis hin zu offenen Läsionen in der Mundhöhle reichen. Die Anzahl der Zähne / kariösen, fehlenden oder gefüllten Zähne (DMFT) wird in die klinische Bewertung aufgenommen.

Probenanalyse

UWMS-Speichelproben Die Proben werden auf den Gesamtproteingehalt mit dem Bicinchoninsäure-Assay (BCA), die gezielte Proteinkonzentration mit dem Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA), Periodic Acid Schiff (PAS)-Färbung, Coomassie-Brillantblau und α-Amylase-Aktivität analysiert der standardmäßige kinetische Enzymassay (Salimetrics).

Vor der biochemischen Analyse werden UWMS-Proben bei 10.000 U/min für 5 Minuten bei 4 °C zentrifugiert. Der Überstand wird abgetrennt, um zur Analyse des Proteingehalts verwendet zu werden, und das Pellet wurde zur Durchführung der DNA-Extraktion aufbewahrt.

Proteinanalyse (Konzentration und Sekretionsrate) Mucin 5B, Mucin 7, IgA, α-Amylase, Albumin-Carboanhydrase VI, saures prolinreiches Protein und Statherin wurden aufgrund ihrer Beziehung zur Wirtsabwehr, antimikrobiellen Wirkung, bakteriellen Anhaftung, Kolonisierung, Schleimhauthäutchen, Schmelzhaut, viskoelastisch, rheologische Eigenschaften, Schmierung und Remineralisierung.

Die Gesamtproteinsekretionsrate wird durch Multiplikation der Speichelflussrate und der Proteinkonzentration in µg/min berechnet (Carpenter et al., 2000).

Mucin 5B und 7 werden durch PAS quantifiziert, α-Amylase durch einen kinetischen Assay, IgA, Albumin, Cystatin S, prolinreiches Protein und die Statherin-Konzentration in UWMS werden unter Verwendung von ELISA bestimmt.