Diagnostisere kreft i skjoldbruskkjertelen ved hjelp av en blodprøve

Dette prosjektet vil bruke to kraftige teknologier for å diagnostisere endokrine sykdommer: proteomikk og genetiske (RNA og DNA) markører. Proteomikk er et relativt nytt, raskt voksende og spennende område innen biomedisinsk forskning (Robin et al, 2009, Frolich et al, 2009). Posttranslasjonelle modifikasjoner av proteiner er avgjørende for funksjon. Modifiserte proteiner kan være markører for kreftfenotyper og derfor være nyttige tumormarkører (Narimatsu et al, 2010). Proteomisk forskning på kreft i skjoldbruskkjertelen er i sin spede begynnelse (Krause et al, 2009). De tilgjengelige studiene på kreft i skjoldbruskkjertelen har brukt vev i stedet for serumprøver, likevel er resultatene oppmuntrende (Brown et al, 2006, Wang et al, 2006, Netea-Maier et al, 2008, Krause et al, 2007, Moretz et al, 2008).

Genomiske markører for kreft i skjoldbruskkjertelen har blitt beskrevet og blir i økende grad brukt på biopsimateriale for nøyaktig diagnose. Blant de beskrevne markørene har punktmutasjoner (BRAF V600E, NRAS-kodon 61, HRAS-kodon 61), genomorganiseringer (RET / PTC1, RET / PTC3, PAX8 / PPARgamma) og andre polymorfismer vist seg å være nyttige (Nikiforova og Nikiforov, 2009, Ohori et al, 2010). Det er gode bevis for at ved tilbakevendende kreft i skjoldbruskkjertelen kan små antall kreftceller i skjoldbruskkjertelen påvises i perifert blod, i tilstrekkelige mengder til å påvise thyreoideaspesifikk mRNA ved RT PCR (Karavitaki et al, 2005, Barbosa et al, 2008, Milas et al. , 2009). De fleste av disse studiene har fokusert på påvisning av tyroglobulin-mRNA med moderat suksess. En betydelig vanskelighet med denne tilnærmingen er at påvisning av tyroglobulin-mRNA i perifert blod ikke kan skille mellom tilstedeværelsen av normalt skjoldbruskkjertelvev eller kreft i skjoldbruskkjertelen.

Prosjektet er et samarbeidsprosjekt mellom Newcastle Biomedicine, NHS og Biosignatures Ltd (et nord-østbasert proteomikkdiagnostikkselskap). Biosignatures har investert mye forskning i å optimalisere prøvehåndtering og prøveanalyse, og dermed gi opphav til plasmaproteomiske protokoller som er stabile og egnet for store komparative studier (Elliott et al, Jackson et al, 2010, Bramwell et al, 2007). Dataene generert fra plasma 2D-gelelektroforese og massespektroskopi er analysert av proprietær "overvåket læring"-teknologi. Systemet er gitt flere eksempler på gruppeklasser (sykdomstilfeller) og avledes fra dette et signaturmønster ('proteomisk fingeravtrykk') som gjør at klassene kan diskrimineres. Denne signaturen vil deretter bli validert mot et nytt pasientdatasett for å sikre robust diskriminering av sykdomsstatus. Kombinasjonen av denne forskningen og teknologien kan produsere blodavledede sykdomssignaturer i en anvendt klinisk setting (Cash og Argo, 2009, Borthwick et al, 2009).

Skjoldbruskkjertelkreft påvirker 2000 nye pasienter i Storbritannia årlig (Cancer Research UK). Når den første behandlingen av kreft i skjoldbruskkjertelen er fullført (tyreoidektomi etterfulgt av radiojod-ablasjon), er overvåking avgjørende for å oppdage gjenværende sykdom eller tilbakefall. Tilbakefallsraten ved kreft i skjoldbruskkjertelen er så høy som 30 % (Mazzaferri og Kloos, 2001) og kan erklære seg selv flere tiår etter innledende behandling, slik at pasienter må overvåkes regelmessig for livet. Overvåking for tilbakefall av sykdom består av jodskanning, en ultralydsskanning av halsen 6-8 måneder etter førstegangsbehandling, og 6-12 månedlige blodprøver deretter for serummarkøren tyroglobulin. Tyroglobulin er en verdifull markør hos mange mennesker med kreft i skjoldbruskkjertelen (Spencer og Fatemi, 2006). Dessverre gjør antistoffinterferens med analysen hos omtrent 30 % av pasientene denne testen upålitelig (Spencer og Fatemi, 2006). I slike tilfeller blir pasienter utsatt for gjentatte skanninger, selv om en negativ skanning har en langt mindre prediktiv verdi enn en negativ tyroglobulin-blodprøve når analytten kan måles pålitelig. Vi har valgt skjoldbruskkjertelkreft som det primære studietemaet for bevis på konseptet av følgende grunner:

• Nåværende diagnostikkteknologi (måling av serumtyroglobulin) lider av interferens med målingen av analytten i 30 % av tilfellene, noe som gjør denne tumormarkøren helt upålitelig når slike antistoffer er tilstede. Forsøk på bruk av konvensjonell biokjemisk analytisk teknologi for å overvinne dette problemet de siste 3 tiårene har mislyktes. En proteomikk/genomikk-tilnærming trenger derfor bare å prestere med en spesifisitet på over 70 % for å gi en overlegen diagnostisk test.
• De potensielle kostnadsbesparelsene for NHS ved å utvikle en slik diagnostisk test (ved å unngå dyre skanninger) vil være betydelige.
• Eksponering av pasienter for stråling fra gjentatte skanninger vil reduseres med åpenbare sikkerhetsfordeler.
• Studien er ikke-intervensjonell, vil ikke indusere ytterligere ubehag og forventes ikke å ha noen innvirkning på omsorgen som deltakerne mottar på dette stadiet.
• Ekstrapolering av slik teknologi til evaluering av skjoldbruskknuter (tilstede klinisk hos 5 % av den voksne befolkningen) og til og med screening av befolkningen for malignitet i skjoldbruskkjertelen, ville ha svært gunstige forebyggende og folkehelsekonsekvenser.