Früherkennung von Plattenepithelkarzinomen der Speiseröhre mit dem Kapselschwammgerät (ANGELA)

Das Plattenepithelkarzinom des Ösophagus (ESCC) ist weltweit die häufigste Form von Speiseröhrenkrebs und macht jedes Jahr fast 90 % der 456.000 Fälle von Speiseröhrenkrebs aus. Insgesamt ist es die siebthäufigste bösartige Erkrankung und die sechsthäufigste krebsbedingte Todesursache mit einer hohen Inzidenzrate in Ost- und Zentralasien sowie im östlichen und südlichen Afrika. Dieser Krebs kommt häufiger bei Männern vor (ca. 70 %). Zu den Hauptrisikofaktoren gehören Zigarettenrauchen, Alkoholkonsum, schlechte Mundhygiene, die Einnahme von ätzenden Stoffen und Mangelernährung. Darüber hinaus ist in der Literatur ein erhöhtes ESCC-Risiko nach kurativer Behandlung von Kopf- und Halskrebs (HNC) gut dokumentiert, wobei die Lebenszeitinzidenz in prospektiven Beobachtungsstudien zwischen 3,8 % und 14,9 % lag. Die Karzinogenese von ESCC erfolgt sequentiell und geht mehreren präkanzerösen Stadien voraus, darunter niedriggradige intraepitheliale Neoplasien (LG-IEN) und anschließend hochgradige intraepitheliale Neoplasien (HG-IEN).

Obwohl die Prognose des ESCC mit einer 5-Jahres-Überlebensrate von unter 20 % äußerst schlecht ist, verbessert sie sich dramatisch, wenn die Krankheit in einem frühen Stadium erkannt wird. Daher wird über Massenscreenings in Regionen mit hoher Inzidenz vielfach diskutiert. Allerdings stellt ein bevölkerungsweites Screening eine große Herausforderung im Hinblick auf Kosteneffizienz und Arbeitskräfte dar, da ein potenzielles Screening-System für ESCC derzeit auf der endoskopischen Untersuchung mit Biopsien basieren würde, die nach wie vor der Goldstandard für die ESCC-Diagnose ist. Da darüber hinaus etwa 80 % aller ESCCs in wirtschaftlich weniger entwickelten Regionen auftreten, sind neuere, kostengünstigere und weniger invasive Diagnoseinstrumente dringend erforderlich.

Der Kapselschwamm ist ein neuartiges, minimalinvasives Gerät, das Zellen aus der Speiseröhre sammelt, um eine Pseudobiopsie zu erstellen, die für routinemäßige Laboranalysen geeignet ist. Darüber hinaus können Gewebebiomarker wie p53-Immunhistochemie (p53-IHC) und molekulare Tests, einschließlich Kopienzahltests zur Erkennung von Aneuploidie, angewendet werden. Es liegen umfangreiche Daten zum Einsatz dieser Technologie zur Frühdiagnose des Barrett-Ösophagus (Vorstufe des Adenokarzinoms) vor, die inzwischen im britischen National Health Service eine breite klinische Umsetzung erreicht hat. Aufbauend auf den vielversprechenden Pilotdaten zielt die aktuelle Studie darauf ab, unseren zuvor entwickelten klinischen Test zur Früherkennung von Plattenepithelkarzinomen der Speiseröhre mithilfe des Kapsel-Schwamm-Geräts in Verbindung mit Biomarkern und maschinellen Lerntechnologien weiter auszubauen.

In dieser prospektiven Studie planen wir, Patienten innerhalb von drei Risikogruppen für ESCC zu rekrutieren: 1. gesunde Kontrollpersonen; 2. Personen mit hohem Risiko (früherer Kopf-Hals-Krebs/ESCC); und 3. Patienten mit bekanntem frühem ESCC. Jeder Patient wird einer hochauflösenden Endoskopie und einer Kapsel-Schwamm-Untersuchung unterzogen. Der Biomarker-Assay, einschließlich p53-IHC und flacher Sequenzierung des gesamten Genoms, wird in den Kapsel-Schwamm-Proben getestet und mit der endgültigen endoskopischen Diagnose verglichen. Algorithmen des maschinellen Lernens werden auf die digitalisierte Zytologie angewendet, um atypische Zellen und Regionen mit p53-IHC-Überexpression zu erkennen. Schließlich werden wir mikrobielle DNA aus Kapselschwammproben extrahieren, um die taxonomische Diversität innerhalb der drei Risikogruppen für ESCC zu bewerten.

Wir hoffen, einen neuartigen, effektiven und erschwinglichen diagnostischen Test zu entwickeln, der in Verbindung mit einem minimalinvasiven Kapsel-Schwamm-Gerät in einer klinischen Umgebung implementiert werden könnte, um die Früherkennung von ESCC und letztendlich die Patientenergebnisse zu verbessern.