Integrert radiografisk og metabolomisk risikovurdering hos pasienter med interstitielle lungesykdommer (IRM-ILD)

Interstitielle lungesykdommer (ILD) er en gruppe av kroniske, progressive lungesykdommer. Den vanligste ILD er idiopatisk lungefibrose (IPF) med en gjennomsnittlig overlevelse som varierer mellom 2,5-5 år etter diagnose. Begrepet lungefibrose betyr arrdannelse i lungevevet og er årsaken til forverret kortpustethet. IPF kan ofte påvirke vevet mellom luftsekkene i lungen kalt interstitium og mange andre områder i lungene (blodkar og luftveier). Tidligere diagnose av ILD er en forutsetning for bedre langtidsutfall. Imidlertid er sykdomsdeteksjon og vurdering av progresjon avhengig av mange forskjellige verts- og miljøpåvirkninger. Som et resultat blir pasienter med ILD ofte feildiagnostisert tidlig i sykdomsprosessen. Dessuten har pasienter diagnostisert med ILD ulike sykdomsforløp, og å forutsi hvilken pasient som er i fare for progresjon er et utfordrende problem. Mange tilpassede medisintilnærminger er under utvikling, men det er mangel på tilgjengelige biomarkører i klinisk praksis. Biomarkører kommer fra en ny eksperimentell teknikk kalt metabolomics som blir mye brukt i medisin og biologi for å studere levende organismer. Metoden måler nivåene av et stort antall naturlig forekommende små molekyler (kalt metabolitter) som finnes i blod, spytt, pust og vev. Mønsteret, eller fingeravtrykket, av metabolitter i prøver fra mennesker kan brukes til å lære om helsen til en organisme og kanskje tillate leger å diagnostisere, behandle og følge utviklingen av spesifikke sykdommer. Kliniske og funksjonelle modeller mangler prediktiv evne til å oppdage pasienter med risiko for sykdomsprogresjon. Det er derfor et presserende behov for å utvikle nøyaktige prediksjonsmodeller for sykdomsdiagnostikk og vurdere behandlingseffekter.

CT-avledet ventilasjon (CT-V) avbildning inkluderer kvantitativ lungefunksjonsavbildning og lungeoverholdelsesavbildning. CT-V er en nyere bildebehandlingsbasert teknikk som bruker matematisk modellering og vitenskapelig databehandling for å samle endringer i lungevevsvolumer under pustesyklusen. Beaumont bruker for tiden CT-V for planlegging av strålebehandling. CT-V produserer et fullstendig 3D-kart over ventilasjon/pust, har bedre bildeoppløsning, gir relevant målbar bildeinformasjon og krever ikke kontrastmiddel. Dermed kan høyoppløselig anatomisk og funksjonell informasjon utledes ved hjelp av CT-V.

For bedre å forstå de funksjonelle og radiografiske endringene som er sett hos pasienter med ILD, er det behov for å undersøke nedstrømsendringene som skjer på nivået av proteiner og metabolitter ytterligere. Metabolomics gir et "øyeblikksbilde" i tid av alle metabolitter som er tilstede i en biologisk prøve. Proteiner alene eller integrert med andre systemer er et spesielt informativt verktøy for å forstå sykdomsbiologi hos ILD-pasienter. Ved å bruke en umålrettet metabolomikkplattform og profilering av serum og pust fra pasientene vil det avgjøre om flere eller mer robuste biomarkører for sykdom kan identifiseres og, i sammen med vurdering av regionale ventilasjonsforskjeller gjennom CT-V, vil gi bedre innsikt i sykdomsforløp og ytterligere hjelpe til med nøyaktig prognose.

Deltakere som har samtykket til studien og har oppfylt alle inklusjonskriteriene og ingen av eksklusjonskriteriene vil ha én full inspirasjons- og ekspirasjons-CT, og to 4D-CT-skanninger under to forskjellige trykk (5 og 10 cm vann), bortsett fra for friske frivillige. De vil få pusten profilert ved hjelp av Owlstone-plattformen og serum samlet inn for metabolomikktesting innen en ukesperiode. Deltakerne vil bli bedt om å avstå fra å røyke én dag før studiedatoen. All studierelatert prøvetaking vil bli utført i ett enkelt besøk hvis mulig, og hvis ikke mulig vil alle studieprosedyrer og prøver samles inn innen en ukesperiode.

Sykdomsprogresjon vil bli vurdert ved hjelp av kartgjennomgang i løpet av de neste 24 månedene for å vurdere standardbehandling av lungefunksjonsevaluering og tilsvarende CT-funksjoner respiratoriske sykehusinnleggelser og dødelighet.