Exploitatie van de darmmicrobiota en zijn metabolieten bij bekkenkanker

De University of Aberdeen en Aberdeen Royal Infirmary (ARI) in NHS Grampian bevinden zich in de unieke positie dat ze één campus hebben voor microbiota-gerelateerde laboratoriumwetenschap bij het wereldberoemde Rowett Institute, Biorepository-faciliteiten op de campus voor snelle monsterverwerking en NHS-faciliteiten voor de behandeling van meerdere typen bekkentumoren, waaronder colorectaal, gynaecologisch en urologisch.

Patiënten zullen worden benaderd in hun respectieve bekkenkankerklinieken, na identificatie voor mogelijke opname tijdens de respectieve multidisciplinaire teamvergadering (MDT). De patiënt wordt op de hoogte gebracht van zijn diagnose en behandelplan door een arts die verantwoordelijk is voor zijn zorg (eventueel een klinisch verpleegkundig specialist). Patiënten worden pas in een volgend gesprek over het onderzoek benaderd, b.v. wanneer de gespecialiseerde verpleegkundigen contact opnemen met de patiënt om eventuele verdere vragen over het besproken behandelplan te beantwoorden, gaan ze naar de adviserende kliniek voor toestemming voor definitieve behandeling, enz. Dit geeft de patiënt voldoende tijd om zijn diagnose en behandelplan te verwerken voordat het onderzoek wordt gestart. Tijdens deze bijeenkomst krijgen de patiënten het PIS (dit wordt aan de patiënt gepost als de bijeenkomst via videoteleconferentie plaatsvindt). Als ze bereid zijn om te overwegen om mee te doen, wordt er contact met ze opgenomen door een onderzoeksverpleegkundige of een ander voldoende gekwalificeerd teamlid, die het onderzoek verder zal bespreken en eventuele vragen zal beantwoorden. Als ze bereid zijn om deel te nemen, zullen er regelingen worden getroffen voor een lid van het klinische team om schriftelijke geïnformeerde toestemming te verkrijgen wanneer de patiënt naar het ziekenhuis gaat voor een volgende klinische afspraak.

Ze zullen worden gevraagd om een ​​fecaal monster te doneren (en bij een subgroep van colorectale patiënten een monster van de inhoud van de rechter karteldarm, genomen op het moment van hun operatie) voor verwerking aan de Rowett Institute Human Nutrition Unit vóór de start van hun volgende kankertherapie. (chemotherapie, radiotherapie of operatie). Er zal ook toestemming worden gevraagd voor het afnemen van een bloedmonster. Dit zal om klinische redenen normaal gesproken worden verkregen tijdens routinematige aderlating en zal een bloedoverschot zijn dat voldoet aan de klinische vereisten en wordt verwerkt door de Biorepository. Waar nodig, als bloed niet wordt afgenomen als onderdeel van de standaard klinische zorg, zal een extra aderpunctie van 5 ml worden aangevraagd. Bloed zal worden verwerkt voor plasma-extractie.

Patiënten zullen ook worden aangemoedigd om een ​​optionele voedselfrequentievragenlijst (FFQ) in te vullen die aangeeft wat ze hebben gegeten en gedronken in de drie maanden voordat ze hun ontlastingsmonsters namen. Als ze echter het gevoel hebben dat ze dit niet kunnen voltooien, wordt hun beslissing gerespecteerd en kunnen ze doorgaan met het onderzoek. Het invullen van deze vragenlijsten duurt ongeveer 30 minuten en wordt aan de patiënten verstrekt tijdens een klinische afspraak voorafgaand aan hun eerste kankerbehandeling of op de post gedaan. Een subgroep van patiënten zal ook worden gevraagd of ze bereid zijn om een ​​meer diepgaande beoordeling van hun dieet te geven op de vier dagen voorafgaand aan het afleveren van het ontlastingsmonster, maar er zal hen worden benadrukt dat dit optioneel is en dat ze vrij zijn om te weigeren .

Fecale monsters worden verzameld van de ARI die naar het ziekenhuis wordt gebracht op de dag van een afspraak in de kliniek of de eerste behandeling van de patiënt. Als alternatief kan de deelnemer het monster achterlaten bij een specifiek afgiftepunt in het Rowett-instituut. Dit wordt overgelaten aan het oordeel van de deelnemer wat voor hem het handigst is. Ook ingevulde voedingsdagboeken/vragenlijsten worden op hetzelfde moment en op dezelfde locatie als de fecaliënafgifte verzameld.

Er zijn geen andere aanvullende monsters van de patiënt vereist. Na het verkrijgen van de monsters zal een deel in het Rowett Institute worden verwerkt door Dispomix voor DNA-extractie met behulp van Powersoil DNA-extractiekits en in vriezers worden bewaard voor analyse door 16S rRNA-gensequencing. Een ander deel zal worden verwerkt en opgeslagen voor SCFA-analyse door middel van gaschromatografie en een deel van de resterende feces zal worden opgeslagen voor toekomstige analyses.

Plasma zal worden geëxtraheerd uit de bloedmonsters van de NHS Hematology-laboratoria en worden overgebracht naar het Rowett Institute door het onderzoeksteam dat bij de studie betrokken is. In situaties waarin er geen bloedmonster is genomen voor klinische doeleinden, wordt het bloedmonster afgenomen door een aderlatingsspecialist of ander opgeleid personeel van de afdeling Humane Voeding van het Rowett Institute. Zodra het plasma is geëxtraheerd, worden de bloedmonsters opgeslagen in vriezers bij het Rowett Institute.

16S rRNA-gensequencing van fecaal DNA zal worden uitgevoerd in het Centre for Genome Enabled Biology and Medicine (CCEBM), University of Aberdeen, inclusief bio-informatica-analyse. Met behulp van 16S rRNA-gensequencing wordt een klein deel van het bacterieel genetisch materiaal onderzocht, dat verschilt tussen verschillende bacteriën, waardoor we de 'relatieve overvloed' van elk binnen elk exemplaar kunnen schatten. We zullen ook SCFA's in feces analyseren met GC en plasma met GC-MS (deze meer gevoelige techniek is vereist voor plasma vanwege lagere concentraties van aanwezige metabolieten) in de analytische faciliteit van het Rowett Institute. Als aan het einde van dit onderzoek voldoende monster in bruikbare staat overblijft, willen we dit graag opslaan voor toekomstig onderzoek. Nadat de nodige financiering en goedkeuringen zijn verkregen, kunnen we in de toekomst bacterieel DNA in meer detail onderzoeken (tot op soort/stamniveau) door middel van metagenomica en andere metabolieten, b.v. tryptofaan, galzuren en inflammatoire (bijv. calprotectine) en immuunmarkers (bijv. cytokinen).

Klinische gegevens worden bij de bron pseudo-geanonimiseerd en verzameld door het onderzoeksteam (inclusief biobankpersoneel voor basisgegevens en onderzoeksverpleegkundigen, klinische fellows, radiografen, enz. voor vervolggegevens). Dit wordt meegenomen in de volgende analyse. Tumorreacties en de bijwerkingen van radiotherapie/chemoradiotherapie of chirurgie zullen worden verkregen uit patiëntnotities om te kijken naar toxiciteit en resultaten, en sommige patiënten zullen zijn gevraagd om vragenlijsten in te vullen als onderdeel van hun routinematige klinische follow-up, zoals de RTOG en EPIC26 (vragenlijsten die routinematig worden gebruikt in de klinische praktijk).

16S rRNA-gensequencinggegevens zullen worden geanalyseerd door bio-informatici van de Universiteit van Aberdeen, gespecialiseerd in het omgaan met deze grote datasets, om de rijkdom en relatieve overvloed aan aanwezige bacteriën te bepalen. Gegevens worden door IT-diensten opgeslagen op de High Performance Computer Cluster en naar een openbare opslagplaats gestuurd. Associaties zullen worden bestudeerd tussen 16S rRNA-gensequencinggegevens, SCFA-analyse en beschikbare klinische gegevens. Statistische analyse zal worden uitgevoerd door statistici van Biomathematics and Statistics Scotland