Karakteriseringen av RT-karies.

1. Introduksjon

   Hode- og nakkekreft er den sjette vanligste kreftformen i verden og representerer 4-5 % av alle maligne sykdommer. Hode- og nakkekreft (inkluderer munnhule, nesehule, spyttkjertler, paranasal sinus, svelg og strupehode) er en av de 10 mest diagnostiserte kreftformene i Storbritannia. Ifølge Cancer Research UK var det 7591 nylig diagnostisert med munnhulekreft i 2013 i landet, som representerer den 14. vanligste kreften i Storbritannia.

   Strålebehandling (RT) er førstevalgsbehandlingen for de fleste hode- og nakkekreftpasienter, som er en lokalisert behandling for å kontrollere svulsten. Mer enn 50 % av hode- og nakkekreftpasienter får RT levert i fraksjoner av 2 Grays (Gy) daglig i løpet av 5 dager per uke til slutten av terapidosen (gjennomsnittlig kumulativ dose 55-77 Gy). RT stimulerer cellulære endringer som ødelegger tumorcellene, men kan dramatisk påvirke det friske orale vevet og endre homeostasen til dette komplekse miljøet. RT er årsaken til et bredt spekter av uønskede orale vevsreaksjoner som permanent skade på de store og mindre spyttkjertlene (hyposalivasjon, xerostomi), modifikasjon av binde- og vaskulært vev og en reduksjon av helbredelsesevnen, spesielt i slimhinner og mineralisert vev (mukositt). , karieslesjon, osteoradionekrose). For å prøve å redusere de negative bivirkningene av RT tredimensjonal (3D) computertomografi (CT) er planlagt strålebehandling kjent som intensitetsmodulert strålebehandling (IMRT) utviklet.

   Det er akutte (slimhinnebetennelse) og sent-debuterte bivirkninger/følger som RT induserer i friskt oralt vev. Strålingsindusert tannkaries er den vanligste seneffekten, men opprinnelsen og arten er ikke klarlagt. RT-relatert karies har et raskt utbrudd som et resultat av en kombinasjon av faktorer som endring i oral mikrobielle fellesskapssammensetning som favoriserer acidofile bakterier, hypo-salivasjon, dårlig munnhygiene og kostholdsendringer. Pasientene har ofte lite/ingen smerter, selv i de mest alvorlige tilfellene. Histologiske trekk viser at utbruddet og utviklingen av karies ligner på ikke RT-relaterte, men de berørte stedene er forskjellige. Faktisk er RT-relatert karies hyppigere på den cervico-labiale overflaten/ incisalkanten av hjørnetenner og fortenner, mens ikke RT-relaterte karies er hyppigere i de interproksimale/ okklusale områdene av de bakre tennene (molar og premolars).

   Karies assosiert med RT har også en rask periferiell progresjon som kan føre til tannbrudd. Det er karakterisert ved en lokalisert lesjon til incisale eller okklusale overflater som diffunderer og utvikler seg i forhold til uregelmessig og generalisert erosjon av den incisale kanten av tannen. I tillegg øker mekaniske endringer (økt elastisitetsmodul og stivhet) i tannstrukturen slitasjen på incisale og okklusale områder og kan føre til fullstendig brudd på tannen.

   Tannødeleggelse er en av de mest alvorlige konsekvensene av RT, og det kan gi fullstendig tannløshet i løpet av 3 - 5 år. Tannbehandlingen av RT-pasienter er utfordrende. Det er nødvendig å samle et tverrfaglig team (restorative tannleger, periodontologi, endodonti, tannpleier, strålingsonkologer, medisinske onkologer og oralkirurger) for å opprettholde oral helse og forbedre livskvaliteten (QoL). Nesten 50 % av kreftoverlevende rapporterte om depresjon, bekymring eller spenning relatert til oraltørrhetssymptomer. Følgelig påvirker RT-sekvele livskvaliteten til hode- og nakkekreftpasienter negativt.

   Samlet sett er det nødvendig med kvantitativ analyse av kjemiske matrisekomponenter, proteiner og mikrobielle endringer som oppstår i pasienters tenner/munnhule, som har gjennomgått RT, for å bestemme etiologien og patofysiologien til de to utbredte bivirkningene (karies/mukositt). ) for å korrelere med forebyggende måling og hensiktsmessig behandling for denne populasjonen. Til slutt er det nødvendig å utføre en fullstendig muntlig vurdering ved å bruke en validert indeks for å lage en baseline-record før behandlingen og en validert målt for å sammenligne etter RT og med friske individer.

2. Mål Målet med dette prosjektet er å utføre en velkontrollert og integrert longitudinell studie av HNC-pasienter som korrelerer biodata av biokjemiske parametere, kliniske parametere og oral helsestatus, for å overvinne begrensningene til tidligere studier, som undersøkte de ulike bivirkningene av strålebehandling av HNC-pasienter (redusert antall, retrospektiv, observasjon, korttidsoppfølging, mangel på detaljert klinisk vurdering, fokusert på behandling av bivirkninger).

   Det første målet med denne studien vil være å utføre kvantitativ analyse av oral/dental status til HNC-pasienter før og etter IMRT og analysere mulige assosiasjoner mellom de kliniske resultatene.

   Etterfulgt av å vurdere spyttkjertelfunksjonen til HNC-pasienter før og etter IMRT ved å analysere proteinkonsentrasjon og sekresjonshastighet og undersøke mulige assosiasjoner mellom disse proteinene og kliniske utfall.

   Neste mål er å bestemme den mulige assosiasjonen mellom utvalgte proteiner konsentrasjon og sekresjonshastighet og oral mukositt utfall etter IMRT, og derfor er det endelige målet å evaluere om proteinkonsentrasjon eller sekresjonshastighet av spytt er en pålitelig prediktor for mukositt tilstedeværelse og alvorlighetsgrad.

   Nullhypotese Det vil ikke være noen sammenheng mellom spyttbiokjemisk sammensetning og orale bivirkninger av strålebehandling hos HNC-pasienter før og etter strålebehandling

3. Materialer og metoder. Etikksøknad til Health Research Authority (IRAS Project ID:199100). Alle prøvene fra studien vil bli innhentet fra Special Care dental Unit ved KCL Dental Institute, Guy's Hospital og fra Dental Clinic ved KCL Dental Institute.

Prøvene vil inneholde spytt, biofilm, slimhinnevadder, karies dentin og/eller tenner. Prøveinnsamlingen vil legge til ca. 10 til 20 minutter til den konvensjonelle behandlingstiden. Alle prøvene vil bli samlet inn ved 3-tidspunkter før og etter IMRT fra hode- og nakkekreft opp til 12 måneders oppfølging.

Pasienter over 18 år for å analysere permanent tannsett og aldersspennet for kreftpasienter er over 18 år, begge kjønn, på alle stadier av sykdommen, med unntak av fjernmetastaser.

Forsøkspersoner uten hode- og halskreft samsvarer med alder og kjønn. Etter disse inklusjonskriteriene blir de neste pasientene ekskludert yngre enn 18 år (ikke-permanent tannsett), ute av stand til å gi samtykke pasienter som har fått antibiotika de siste 3 månedene fordi den orale mikrobiotaen kan endres, pasienter med systemisk sykdom (som f.eks. Sjøgrens syndrom), personer med ikke-kontrollerte systemiske sykdommer, som kan påvirke spyttstrømmen og vertens forsvarsmekanisme.

Uttalelse om beregning av prøvestørrelse Statistiske råd ble innhentet før denne studien startet for å bestemme prøvestørrelsen som kreves for en passende effektberegning. Effektberegningen var basert på å sammenligne gjennomsnittlige proteinnivåer hos hode- og nakkekreftpasienter før og etter IMRT. En studie med 80 % kraft ved 5 % signifikansnivå (Chaudhury et al., 2015) vil kunne påvise den sanne forskjellen i alle parametere før og etter kreftbehandling med en effektstørrelse på 0,5 (høy i følge Cohen 1988) vha. to-sidet test ville kreve en total prøve på 35 pasienter

Foreslått statistisk analyse:

Beskrivende statistikk vil bli brukt for å oppsummere utvalgets egenskaper og andre kliniske faktorer.

All analyse vil bli utført ved hjelp av STATA 15.1 (College Station, Texas USA, www.stata.com), GraphPad Prism 8-programvare (La Jolla California USA, www.graphpad.com) og Microsoft Excel 2018, etter å ha sjekket for normalitet. Normaliteten til dataene vil bli testet for alle parametriske analyser ved bruk av histogram og boksplott. Resultatene uttrykkes som et gjennomsnitt ± SEM i forhold til variablene og 'n' representerer antall forsøkspersoner, p <0,05 verdi ble ansett som statistisk signifikant.

Prøvesamling

Følgende prøver vil bli samlet inn:

• ustimulert helmunnspytt (UWMS), saltvannsskylling
• plakk biofilm
• slimhinneprøver som samler rester av spytt fra det indre kinnet
• utgravd kariest dentinvev og/eller ekstraherte kariestenner. Prøveinnsamling vil legge til 15 minutter til den konvensjonelle behandlingstiden. Prøver vil bli samlet inn i løpet av dagen, rutinemessig mellom klokken 13.30 til 15.30 i tannklinikken i et forsøk på å unngå døgnvariasjoner.

Unstimulated Whole Mouth Saliva Sample Collection (UWMS)

UWMS-prøver vil bli oppnådd ved passiv sikling i et forhåndsveid 50 mL sterilt konisk polypropylenrør (Falcon; BD Biosciences, San Jose, CA, USA) i 10 minutter. Alle deltakere vil unngå mat og drikke i minst 60 minutter før prøvetaking. Prøvene vil bli holdt på is ved 4°C. Etter innsamling vil rørene veies på nytt og netto spyttvolum beregnes. Spyttprøver vil bli merket og lagret i -80 °C frysere for videre analyse. Spyttstrømningshastigheten vil bli beregnet.

Klinisk oral vurdering Rapport om munntørrhet og smak som svarer på et spørsmål fra et validert spørreskjema av Fox et al (Fox et al., 1987) og et spørsmål hentet fra Late Effects of Normal Tissue/Somatic Objective Management Analytic (LENT/SOMA) scoringssystem .

Oral mucositis Gradering ved hjelp av Verdens helseorganisasjon (WHO) oral toksisitetsskala Dental vurdering av karieslesjoner tilstede fra klinisk synlig endring av farge til mørkebrun på en hvilken som helst overflate til åpne lesjoner i munnhulen. Antall tenner / decayed, missed or filled (DMFT) vil inkluderes i den kliniske vurderingen.

Prøveanalyse

UWMS spyttprøver Prøver vil bli analysert for totalt proteininnhold ved bruk av Bicinchoninic Acid Assay (BCA), målrettet proteinkonsentrasjon ved Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA), Periodic Acid Schiff (PAS)-farging, Coomassie Brilliant blue og α-amylaseaktivitet ved standard kinetisk enzymanalyse (Salimetrics).

Før biokjemisk analyse vil UWMS-prøver sentrifugeres ved 10000 RPM i 5 minutter ved 4°C. Supernatanten vil bli separert for å bli brukt til å analysere proteininnhold og pelleten ble konservert for å utføre DNA-ekstraksjon.

Proteinanalyse (konsentrasjon og sekresjonshastighet) Mucin 5B mucin 7, IgA, α-amylase, albumin karbonsyreanhydrase VI, surt prolinrikt protein og statherin ble valgt på grunn av deres forhold til vertsforsvar, antimikrobiell, bakteriell adherens, kolonisering, slimhinnepellikkel, emalje pellicle, viskoelastiske, reologiske egenskaper, smøring og remineralisering.

Total proteinsekresjonshastighet vil bli beregnet ved multiplikasjon av spyttstrømningshastigheten og proteinkonsentrasjonen i ug/min (Carpenter et al., 2000).

Mucin 5B og 7 vil bli kvantifisert ved PAS,α-amylase ved en kinetisk analyse, IgA, albumin, cystatin S, prolinrikt protein og statherinkonsentrasjon i UWMS vil bli bestemt ved bruk av ELISA.