Ruokatorven levyepiteelisyövän varhainen havaitseminen kapselisienilaitteella (ANGELA)

Esophageal squamous cell carcinoma (ESCC) on yleisin ruokatorven syövän tyyppi maailmanlaajuisesti, ja sen osuus on lähes 90 % 456 000 ruokatorven syövän tapauksesta vuosittain. Kaiken kaikkiaan se on seitsemänneksi yleisin pahanlaatuinen kasvain ja kuudenneksi yleisin syöpäkuolleisuuden syy, ja ilmaantuvuus on korkea Itä-Aasiassa ja Keski-Aasiassa sekä Itä- ja Etelä-Afrikassa. Tämä syöpä on yleisempi miehillä (n. 70 %), ja tärkeimpiä riskitekijöitä ovat tupakointi, alkoholin käyttö, huono suuhygienia, syövyttävien aineiden nauttiminen ja ravitsemukselliset puutteet. Lisäksi ESCC:n lisääntynyt riski pään ja kaulan syövän (HNC) parantavan hoidon jälkeen on dokumentoitu hyvin kirjallisuudessa, ja elinikäinen ilmaantuvuus on 3,8–14,9 % prospektiivisissa havainnointitutkimuksissa. ESCC:n karsinogeneesi on peräkkäinen ja sitä edeltää useita esisyöpävaiheita, mukaan lukien matala-asteinen intraepiteliaalinen neoplasia (LG-IEN) ja sen jälkeen korkea-asteinen epiteliaalinen neoplasia (HG-IEN).

Vaikka ESCC:n ennuste on erittäin huono, viiden vuoden eloonjäämisaste on alle 20 %, se paranee dramaattisesti, jos sairaus havaitaan varhaisessa vaiheessa. Tästä syystä massaseulonnasta alueilla, joissa esiintyvyys on korkea, keskustellaan laajasti. Koko väestön kattava seulonta on kuitenkin suuri haaste kustannustehokkuuden ja työvoiman kannalta, sillä tällä hetkellä mahdollinen ESCC-seulontajärjestelmä perustuisi endoskooppiseen tutkimukseen biopsioiden kanssa, mikä on edelleen ESCC-diagnoosin kultainen standardi. Lisäksi, koska noin 80 % kaikista ESCC:istä esiintyy taloudellisesti vähemmän kehittyneillä alueilla, uudemmat, halvemmat ja vähemmän invasiiviset diagnostiset työkalut ovat erittäin perusteltuja.

Kapseli-sieni on uusi, minimaalisesti invasiivinen laite, joka kerää soluja ruokatorvesta pseudobiopsian tuottamiseksi, joka sopii rutiinilaboratorioanalyysiin. Lisäksi voidaan käyttää kudosbiomarkkereita, kuten p53-immunohistokemiaa (p53-IHC) ja molekyylitestausta, mukaan lukien kopiolukumääritykset aneuploidian havaitsemiseksi. Tämän tekniikan käytöstä Barrettin ruokatorven (adenokarsinooman esiaste) varhaisessa diagnosoinnissa on laajaa tietoa, joka on nyt saavuttanut laajan kliinisen toteutuksen Yhdistyneen kuningaskunnan kansallisessa terveyspalvelussa. Lupaaviin pilottitietoihin perustuen nykyisen tutkimuksen tavoitteena on laajentaa entisestään aiemmin kehitettyä kliinistä määritystämme ruokatorven levyepiteelikasvaimien varhaiseen havaitsemiseen käyttämällä kapseli-sienilaitetta yhdistettynä biomarkkereihin ja koneoppimistekniikoihin.

Tässä tulevassa tutkimuksessa aiomme rekrytoida potilaita kolmeen ESCC-riskiryhmään: 1. terveet kontrollit; 2. suuren riskin yksilöt (aiempi pään ja kaulan alueen syöpä/ESCC); ja 3. potilaat, joilla on tiedossa varhainen ESCC. Jokaiselle potilaalle tehdään HD-endoskopia ja kapseli-sienitutkimus. Biomarkkerimääritys, mukaan lukien p53-IHC ja matala koko genomin sekvensointi, testataan kapseli-sieninäytteissä ja verrataan lopulliseen endoskooppiseen diagnoosiin. Koneoppimisalgoritmeja sovelletaan digitalisoituun sytologiaan epätyypillisten solujen ja p53-IHC-yliekspression alueiden havaitsemiseksi. Lopuksi erotamme mikrobi-DNA:ta kapseli-sieninäytteistä arvioidaksemme taksonomisen monimuotoisuuden ESCC:n kolmen riskiryhmän sisällä.

Toivomme kehittävämme uuden, tehokkaan ja edullisen diagnostisen määrityksen, joka yhdistettynä minimaalisesti invasiiviseen kapseli-sienilaitteeseen voitaisiin ottaa käyttöön kliinisessä ympäristössä, mikä parantaa ESCC:n varhaista havaitsemista ja lopulta potilaiden tuloksia.