Nær-infrarød spektroskopi (NIRS) som en metode for måling av oksidativ kapasitet av skjelettmuskelmitokondrier hos brystkreft og alle gynekologiske kreftpasienter

NIRS-deltakertestingen vil bli utført i University of South Carolina School of Medicine Greenvilles Human Performance Laboratory som ligger innenfor Cancer Institute Faris Road-anlegget. Testingen vil ta omtrent 30 minutter per økt, med maksimalt 180 minutters deltakelse per pasient. De uavhengige variablene i denne studien er legemiddelregime og antall kjemoterapibehandlinger. De avhengige variablene i denne studien vil være endringen i oksygenering og deoksygeneringsstatus til vastus lateralis målt av NIRS-enheten, som indikerer mitokondriell oksidativ kapasitet, etter en sykling. Pasienter vil bli bedt om å unngå trening og bruk av visse stoffer (tobakk, alkohol, koffein og kontraindiserte medisiner) 24 timer før testing.

Deltakerne vil bli bedt om å utføre trening i shorts eller tilsvarende. Deltakerne vil først sitte i ro i en stol, da NIRS-enheten påføres vastus lateralis. Enheten vil ha dobbeltsidig selvklebende tape for å feste posisjonen lett til huden. Enheten vil pakkes inn i en svart klut for å sikre posisjonen fullstendig, begrense enhetens mobilitet og blokkere omgivelseslyset i laboratoriet. Deltakerne vil deretter stå og gå til sykkelen med NIRS festet til deltakerens ben. Deltakerne vil sitte på sykkelen i 2 minutters hvile mens de har på seg en tilpasset maske som komfortabelt måler deltakerens hastighet og mengde oksygenopptak (VO2) og andre ventilasjonsmålinger i hvile og under trening.

Forskere vil bestemme deltakerens laktatterskelkurve og ventilasjonsterskel under en gradert treningstest. Laktatterskelen er et mål på hvor mye laktatmålinger i kapillærblod stiger som en effekt av økt treningsintensitet. Blodlaktatkurven vil bli brukt til å bestemme en individualisert effekteffekt for påfølgende treningstesting av "på-av kinetikk" (se beskrivelsen nedenfor). Laktatnivåer i kapillærblod vil bli innhentet ved hjelp av en fingerstikk for testing. Ventilasjonsterskel vil bli målt ved hjelp av indirekte kalorimetri via en metabolsk vogn som fanger opp utløpte gasser (O2 og CO2) gjennom en komfortabel silikonmaske som bæres av deltakeren.

Et baseline blodlaktatnivå vil bli oppnådd i hvile, deretter vil deltakeren bli bedt om å sykle i tre minutter med start på 10W. Etter at 3-minutters fasen er fullført, vil effekten øke med 15 watt. Deltakeren vil sykle i 3 minutter på hvert trinn til deres laktatterskel når 4,0 mmol/L. Når blodlaktatet når 4,0 mmol/L, vil en siste fase på tre minutter bli utført. En endelig laktatavlesning vil bli oppnådd ved fullføring av dette øvelsesstadiet. Effekten som tilsvarer 1,1x wattstyrken der deres laktatterskel overskred 4,0 mmol/L, vil bli brukt som treningsintensitet ("on-kinetics") for påfølgende besøk som følger med cellegiftbehandlinger.

Deltakerne vil returnere for hvert påfølgende besøk innen en uke før deres neste cellegiftinfusjon så lenge de trygt kan fortsette treningsprotokollen. NIRS-enheten vil festes til deltakerens ben på samme måte som ved første besøk, og deltakerne tar på seg masken for å måle ventilasjonen. Deltakerne vil begynne å tråkke for en oppvarming på 0 watt i 2 minutter. Etter at den to minutter lange oppvarmingsperioden er fullført, vil effekten øke til den tidligere beregnede effekten på 1,1x LT. Deltakeren vil sykle med en selvvalgt tråkkfrekvens med denne effekteffekten i en varighet på 2 minutter ("on-kinetics"). På slutten av hvert on-kinetikkstadium vil deltakerne bli bedt om å vurdere innsatsnivået sitt under trening, Rate of Perceived Exertion (RPE). Deltakeren vil da slutte å tråkke og vil forbli i restitusjon og sitte på sykkelen i 2 minutter («off-kinetics»-stadiet). Med 5 sekunder igjen av "off-kinetikk"-stadiet, vil deltakeren begynne å tråkke på samme selvvalgte tråkkfrekvens for sitt neste "on-kinetics"-stadium, etterfulgt av en ny 2-minutters "off-kinetics"-periode. Denne treningssyklusen etterfulgt av hvile, kjent som av-på-kinetikk, vil gjentas i totalt maksimalt 3 ganger, eller til deltakeren når frivillig tretthet.

Etterforskerne vil administrere MoCA, BFI, Fysisk aktivitetsinntak, PROMIS Global Health og GLTPAQ-undersøkelser før deltakerne engasjerer seg i sykkeløvelser. Etterforskerne vil også administrere BFI, PROMIS Global Health og Physical Activity Follow-up undersøkelser etter hver enkelt studieøkt for å vurdere endringer i kreftrelatert tretthet assosiert med kjemoterapibehandling som kan utvikle seg gjennom studieperioden.

Deltakerne vil gjennomgå rutinemessige, standardiserte blodprøver for en CBC og metabolsk testing av sin behandlende lege med et ekstra rør, under samme venepunktur, for en studie dekket alikvot for biomarkører relatert til mitokondriell helse for korrelativ forskning.