Onderzoek naar signaalverandering bij kwaadaardige en niet-kwaadaardige pleurale effusies en ascitesvocht met behulp van fTiR-analyse (SPECTRA)

Longkanker is goed voor 13% van alle nieuwe gevallen van kanker in het VK en is de derde meest voorkomende vorm van kanker. Longkanker heeft echter het hoogste sterftecijfer, waarvan wordt gedacht dat het deels verband houdt met een late diagnose. Pleurale effusies ontwikkelen zich bij tot 40% van de patiënten met longkanker en kunnen het eerste teken zijn. De huidige methoden voor het analyseren van pleuravocht zijn gebaseerd op het gebruik van de criteria van Light om onderscheid te maken tussen exsudaten en transsudaten, afhankelijk van de eiwit- en LDH-component van de vloeistof. Dit systeem maakt echter geen onderscheid tussen oorzaken van exsudatieve effusies, bijvoorbeeld kwaadaardige effusies versus infectieuze oorzaken. Pleuravochtcytologie kan kwaadaardige effusies identificeren, maar geeft een gemiddelde opbrengst van 60% door een arbeidsintensief en tijdrovend proces. Als pleurale vloeistofcytologie niet-diagnostisch is, hebben patiënten verder invasief onderzoek nodig, zoals lokale anesthetische thoracoscopie, lymfeklierbiopten of beeldgeleide biopsieën om een ​​weefseldiagnose te krijgen. Daarom zou het bepalen van een alternatieve, nauwkeurige methode voor het diagnosticeren van kanker bij de eerste gelegenheid de behoefte aan verder invasief onderzoek verminderen en patiënten meer behandelingsopties bieden, waardoor de overlevingskansen toenemen. Er zijn verschillen in de biochemische samenstelling van kwaadaardige en niet-kwaadaardige effusies, wat de mogelijkheid biedt om alternatieve technieken te ontwikkelen om de oorzaak van deze effusies te onderzoeken.

Ascites is een veel voorkomend symptoom van patiënten met verschillende onderliggende kankers; meestal borstkanker, darmkanker, gastro-intestinale kanker en eierstokkanker, en wordt vaak geassocieerd met significante morbiditeit. Tot 50% van de patiënten met maligne ascites presenteert zich echter met ascites als eerste kenmerk. Dit symptoom is niet specifiek voor een vorm van kanker; huidige onderzoeken, waaronder het gebruik van serumtumormarkers, hebben een lage diagnostische specificiteit en er is behoefte aan nieuwe technieken om ons diagnostisch vermogen te verbeteren.

Fourier-transformatie midden-infraroodspectroscopie (FTIR) is een reproduceerbaar en relatief eenvoudig onderzoek dat wordt gebruikt om de structurele componenten van weefsel of cellen te analyseren. Terwijl infrarood licht door een monster wordt geleid, wordt een deel van het licht geabsorbeerd en een ander deel doorgelaten. Het resulterende signaal bij de detector presenteert zich als een spectrum, dat een 'moleculaire vingerafdruk' van het monster vertegenwoordigt. Elke chemische structuur produceert een unieke spectrale vingerafdruk, waardoor FTIR een handig hulpmiddel is voor het identificeren van componenten van weefsel of cellen.

Attenuated Total Reflection Linear Variable Filter (ATR-LVF)-spectroscopie is een variant van IR-spectroscopie waarbij monsters direct kunnen worden onderzocht zonder dat voorbereiding nodig is. ATR-LVF-spectroscopie kan worden uitgevoerd op tafelmodel spectrometers met minimale training van de operator en er kan onmiddellijk resultaat worden verkregen.

Zowel FTIR als ATR-LVF zijn niet-invasief, reproduceerbaar, beschadigen het monster niet en hebben het voordeel dat er slechts een kleine steekproef nodig is om resultaten te genereren, wat allemaal wenselijke eigenschappen zijn bij het ontwikkelen van een nieuw onderzoek.

FTIR is gebruikt om met succes onderscheid te maken tussen kwaadaardig en niet-kwaadaardig longweefsel6, en ook om spectrale verschillen te identificeren in monsters van pleuravocht van kwaadaardige en niet-kwaadaardige deelnemers. Er wordt momenteel onderzoek gedaan naar FTIR bij het diagnosticeren van kwaadaardig mesothelioom van de pleura en de eerste resultaten hebben ook in deze populatie significante spectrale verschillen aangetoond. Er is zeer weinig informatie over het gebruik van FTIR bij het beoordelen van ascitisch vocht. Ondanks de technologie is het echter niet beschikbaar als point-of-care-test aan het bed voor clinici. De verschillen en discriminatie van het model zijn niet prospectief getest om de gevoeligheid en specificiteit van de FTIR-test te bepalen. Een mobiel point-of-care-apparaat dat mogelijk snelle diagnostische resultaten kan bieden. Deze studie heeft tot doel te bevestigen dat de spectrale veranderingen tussen kwaadaardige en niet-kwaadaardige monsters aanwezig zijn in een Britse populatie in zowel pleurale effusies als ascites.