Endoskopowe ultrasonografia i wzmocnienie kontrastu w ocenie stopnia zaawansowania i angiogenezy lewostronnych nowotworów jelita grubego

Wprowadzenie Wstęp: Rak jelita grubego stanowi globalne obciążenie dla zdrowia, będąc najczęstszym nowotworem przewodu pokarmowego. Ryzyko zachorowania na raka jelita grubego w ciągu całego życia wynosi 5%, podczas gdy ogólną liczbę pacjentów obecnie żyjących ze zdiagnozowaną chorobą w Danii szacuje się na 30 000 pacjenci. Około 70% przypadków dotyczy okrężnicy, a pozostałe 30% odbytu i odbytnicy. Śmiertelność jest ściśle związana z wysoką zdolnością do przerzutów, dlatego rokowanie silnie zależy od stadium rozpoznania.

Angiogeneza: Angiogeneza odgrywa ważną rolę we wzroście guza i jego potencjale przerzutowym i przyciąga wiele uwagi w ostatnich latach ze względu na możliwe implikacje w stratyfikacji rokowania, jak również w celowanym leczeniu zaawansowanego raka jelita grubego. Większość nowotworów jest silnie uzależniona od rozwoju nowej sieci naczyń włosowatych, aby umożliwić odżywianie nowo powstałych komórek nowotworowych. Te nowo powstałe naczynia krwionośne są zwykle wysoce przepuszczalne i umożliwiają dostęp komórek nowotworowych do krążenia ogólnego, prowadząc do progresji przerzutów. Obecne strategie leczenia pacjentów z zaawansowanym rakiem jelita grubego obejmują połączony schemat terapii cytotoksycznej i biologicznej ukierunkowanej na angiogenezę. W związku z tym istnieje duże zainteresowanie znalezieniem alternatywnych badań obrazowych do oceny skuteczności leków antyangiogennych na wcześniejszym etapie terapii, opartych na czynnościowym obrazowaniu unaczynienia guza. Korzyść obserwowana w przeżywalności pacjentów z zaawansowaną chorobą dzięki leczeniu lekami antyangiogennymi może przekładać się na leczenie neoadiuwantowe lub leczenie adjuwantowe u pacjentów z rakiem w stadium III lub rakiem w stadium II wysokiego ryzyka.

Stopień zaawansowania: Guz jest opisywany przez klasyfikację nowotworów złośliwych TNM (TNM).

Dokładna przedoperacyjna ocena stopnia zaawansowania raka okrężnicy i odbytnicy jest głównym czynnikiem decydującym o sposobie leczenia pacjentów i może znacznie wpłynąć na wyniki. Prognozowanie i określanie stadium T guzów jelita grubego za pomocą tomografii komputerowej (CT) było szeroko dyskutowane w piśmiennictwie. Sugeruje się, że ultrasonografia endoskopowa (EUS) jest narzędziem z wyboru w ocenie stopnia zaawansowania raka odbytnicy w porównaniu z tomografią komputerową, jednak raki okrężnicy pozostają do zbadania.

Dzięki duńskiemu krajowemu programowi badań przesiewowych w kierunku raka jelita grubego ujawnia się coraz większa liczba wczesnych nowotworów. W ostatnich latach leczenie miejscowe u pacjentów z rakiem odbytnicy in situ T0 lub (T1/T2N0M0) stało się coraz bardziej akceptowane i otworzyło nowe możliwości leczenia starych, współistniejących lub w inny sposób wrażliwych pacjentów. W wyniku programu badań przesiewowych klinicyści w naturalny sposób staną przed nowymi dylematami dotyczącymi wyboru leczenia, radykalnego lub miejscowego wycięcia, we wczesnych przypadkach raka okrężnicy. Ważnymi kwestiami dotyczącymi wycinania raka okrężnicy są śródścienny zasięg inwazji oraz obecność lub brak przerzutów do węzłów chłonnych.

EUS: Ultrasonografia endoskopowa (EUS) to metoda polegająca na zamontowaniu przetwornika ultradźwiękowego na końcówce endoskopu. Ewoluował, aby być użytecznym zarówno do obrazowania, jak i interwencji w okrężnicy i odbytnicy. Badacze postanowili użyć endoskopu radialnego z widokiem 360° do oceny raków okrężnicy, często prezentujących się jako zmiany obwodowe. Zdolność EUS do obrazowania warstw ściany przewodu pokarmowego okazała się przydatna w ocenie stopnia zaawansowania raka przewodu pokarmowego. Obrazowanie przepływu krwi w naczyniach oraz ocenę prędkości i kierunku przepływu krwi można przeprowadzić za pomocą ultrasonografii dopplerowskiej. Dalszą ocenę perfuzji guza można również przeprowadzić za pomocą niskomechanicznej endoskopowej ultrasonografii wzmocnionej kontrastem (CE-EUS). Jest to technika o wysokiej rozdzielczości, umożliwiająca minimalnie inwazyjną ocenę perfuzji guza.

Zgodnie z wytycznymi Europejskiej Federacji Towarzystw Ultrasonografii w Medycynie i Biologii (EFSUMB), ultrasonografia ze wzmocnieniem kontrastowym (CE-EUS) może być wykorzystana do oceny wczesnej odpowiedzi na terapię biologiczną w nowotworach, takich jak przerzutowy nowotwór podścieliskowy przewodu pokarmowego (GIST) lub nerkowokomórkowy rak lub rak wątrobowokomórkowy. Podobne podejście nie zostało jeszcze przetestowane u pacjentów z CRC stosujących CE-EUS.

W tym doktoracie badacze postanowili skoncentrować się wyłącznie na nowotworach okrężnicy lewostronnej, ponieważ stanowią one około 70% wszystkich raków okrężnicy i technicznie są łatwiej dostępne niż guzy poprzeczne lub nowotwory prawostronne, dzięki czemu badanie jest bardziej wykonalne. Badacze zdefiniowali nowotwory okrężnicy lewostronnej jako nowotwory obejmujące proksymalnie lewe zgięcie i dystalnie do 15 cm od kresy zębatej.

Cele Zbadanie, czy EUS może być wykorzystany do oceny stopnia zaawansowania raka jelita grubego lewostronnego oraz zbadanie, czy ultrasonograficzna ocena perfuzji endoskopowej koreluje z parametrami histopatologicznymi, w tym immunohistochemicznymi markerów naczyniowych guza.

Opis projektu Doktorat badanie składa się z 4 badań podrzędnych.

1. Ultrasonografia endoskopowa do oceny stopnia zaawansowania T i stopnia N w lewostronnych rakach jelita grubego Hipoteza: EUS jest wykonalną metodą oceny stopnia zaawansowania w celu dokładnego określenia stopnia zaawansowania T i stopnia N w guzach lewostronnych.

   Cele: Zbadanie lewostronnych raków jelita grubego za pomocą EUS ze szczególnym uwzględnieniem naciekania guza mięśniowego (tunica muscleis) oraz wykrywalności miejscowych węzłów chłonnych podejrzanych o złośliwość.

   Projekt: Prospektywne badanie kohortowe. Metody: Każdy pacjent ze szpitala Køge/Roskilde i Herlev, u którego zaplanowano operację, z potwierdzonym histologicznie lewostronnym rakiem okrężnicy, zostanie włączony do badania i poddany ocenie EUS. Pacjenci zostaną poddani tomografii komputerowej i zostaną zaawansowani przed operacją zgodnie z tym skanem. Czułość i swoistość zostaną obliczone dla próbek EUS i patologicznych, w odniesieniu do inwazji mięśni. Oczekuje się, na podstawie wcześniejszych publikacji, że rozkład między pacjentami ze „złymi” guzami (= T4 + T3 z naciekaniem mięśni > 5 mm) a „dobrymi” guzami (= T1 - T3 z naciekaniem mięśni < 5 mm) będzie odpowiednio 45% i 55%. Przy 80% mocy i 5% błędzie typu 1 badacze włączą 74 pacjentów, aby uzyskać oczekiwaną czułość 90% i dolną granicę 95% przedziału ufności na poziomie 75%. Badacze przeprowadzą tymczasową analizę po włączeniu 35 pacjentów. Jeśli obserwowana czułość będzie poniżej 80%, badanie zostanie przerwane i skupi się na rozwoju metody. Jeśli czułość będzie wyższa niż 80%, włączenie do badania będzie kontynuowane aż do włączenia 74 pacjentów.

   Wynik: Miarą wyniku będzie porównanie stadium EUS do stadium histologicznego oraz do stadium tomografii komputerowej.

2. Korelacja pomiędzy oceną perfuzji endoskopowej a parametrami immunohistochemicznymi w lewostronnym raku jelita grubego Hipoteza: EUS jest wykonalną metodą diagnostyczną pozwalającą określić charakterystykę naczyniową lewostronnego raka jelita grubego.

Cele: Zbadanie ilościowych i jakościowych parametrów EUS lewostronnych raków okrężnicy za pomocą obrazowania EUS wzmocnionego kontrastem.

Projekt: Prospektywne badanie kohortowe. Metody: Po przeprowadzeniu oceny stopnia zaawansowania EUS w kohorcie badania 2, dalsza ocena perfuzji guza zostanie przeprowadzona za pomocą niskomechanicznej ultrasonografii endoskopowej wzmocnionej kontrastem (CE-EUS). Wskaźnik unaczynienia metodą Power Dopplera zostanie obliczony i wykorzystany jako miara perfuzji guza. Objętość perfuzji guza wykazywała wcześniej silną korelację z gęstością naczyń. Perfuzja tkanki guza na cm3 (automatyczna analiza pikselowa) zostanie porównana z histologicznie określoną gęstością naczyń. Badanie ma charakter eksploracyjny i żadne obliczenie wielkości próby nie jest możliwe na podstawie aktualnej literatury.

Wynik: Miarą wyniku będą endoskopowe ultrasonograficzne parametry perfuzji skorelowane z histopatologiczną charakterystyką naczyniową lewostronnych raków okrężnicy (np. gęstość mikronaczyń mierzona technikami barwienia CD31 i podwójnego barwienia).

Zagrożenia i skutki uboczne:

Podczas EUS mogą wystąpić powikłania, ale są one rzadkie. Polegają one na krwawieniu z guza, ponieważ masy guza mogą być bardzo wrażliwe podczas pozycjonowania endoskopu. Krwawienie ustępuje samoistnie. Perforacja jelita jest niezwykle rzadka. Wykonanie procedury oceny stopnia zaawansowania EUS i endoskopowej oceny perfuzji zajmie łącznie około 10-15 minut. SonoVue® nie jest nefrotoksyczny, a częstość występowania nadwrażliwości lub ciężkich reakcji alergicznych jest mniejsza niż w przypadku obecnych środków rentgenowskich i porównywalna z częstością innych środków kontrastowych do rezonansu magnetycznego. SonoVue® jest dopuszczony do użytku klinicznego w krajach UE, a podawanie środka kontrastowego wykazało bardzo niską częstość występowania działań niepożądanych.

Lokalizacja:

Zbieranie danych będzie odbywać się na Oddziale Chirurgii, Oddziałach Endoskopii Szpitala Uniwersyteckiego Herlev i Szpitala Uniwersyteckiego Køge/Roskilde. Endoskopia będzie wykonywana przede wszystkim w szpitalu Herlev, ale także w szpitalu Køge, jeśli będzie dostępny niezbędny sprzęt EUS. Jeśli nie, pacjenci ze szpitali Køge i Roskilde będą badani w szpitalu Herlev. Analizy histopatologiczne są zgodne ze standardowymi protokołami dla raków jelita grubego rutynowo wykonywanymi na oddziałach patologii Szpitala Uniwersyteckiego Herlev i Szpitala Uniwersyteckiego Roskilde.

Rozpowszechnianie wyników:

Wszystkie wyniki, zarówno pozytywne, negatywne, jak i niejednoznaczne, będą prezentowane na konferencjach krajowych i międzynarodowych. Wyniki zostaną przesłane do publikacji w recenzowanych czasopismach, których pierwszą autorką będzie Marie Louise Malmstrøm.

Sponsorzy:

Projekt badawczy jest inicjowany przez głównego przełożonego, dr med. Petera Vilmanna, DMSc. Koszty związane z projektem będą pokrywane z budżetu wydziału głównego promotora oraz środków zewnętrznych. Sprzęt EUS jest już dostępny na oddziale endoskopii w Herlev, aw Radzie ds. Badań Regionu Zelandii złożono wniosek o finansowanie sprzętu dla szpitala Køge/Roskilde. Dofinansowanie wynagrodzenia badacza klinicznego zostało rozdysponowane ze środków prywatnych i publicznych.

Etyka:

Badanie zostało zatwierdzone etycznie (H-4-2014-075) i zatwierdzone przez datatilsynet. Przeprowadzone badania są zarejestrowane na www.clinicaltrials.gov zgodnie z życzeniem ICMJE (Międzynarodowy Komitet Redaktorów Czasopism Medycznych). Osoby badane będą musiały wyrazić świadomą zgodę na podstawie pisemnych i ustnych informacji przed włączeniem do badania. Uczestnicy zostaną poinformowani o wszelkich skutkach ubocznych, zagrożeniach lub nieplanowanych zdarzeniach, które mogą wystąpić w trakcie realizacji badania. Potencjalne implikacje dla przyszłej opieki nad pacjentem przeważą nad minimalnym ryzykiem. Badanie zostanie przeprowadzone z poszanowaniem integralności psychicznej i fizycznej uczestników.

Wytyczne dotyczące uzyskiwania świadomej zgody od uczestników:

Świadoma podpisana zgoda uczestników badania jest podstawowym kryterium włączenia do badania. Zarówno pisemne, jak i ustne informacje zostaną przekazane każdemu kandydatowi do badania przez głównego badacza lub inne osoby z personelu medycznego, które są wykwalifikowane w szczegółowym wyjaśnianiu projektu. Pacjent zostanie poinformowany o możliwości obecności drugiej osoby (np. opiekun, krewny) do obecności na rozmowie. Rozmowa odbędzie się w odosobnionym pokoju, aby zapewnić niezakłóconą komunikację. Podczas rozmowy zostaną omówione szczegółowe informacje na temat projektu, w formie ustnej i pisemnej, w tym łatwa do odczytania prezentacja projektu z przewidywalnymi zagrożeniami i skutkami ubocznymi, oczekiwanymi wynikami i korzyściami dla badań.

Badani będą mieli prawo do czasu do namysłu przed wyrażeniem zgody (24-48 godzin), dbając o to, aby termin przewidziany na pełną ocenę przedterapeutyczną pacjenta onkologicznego nie został przekroczony oraz dbając o to, aby projekt nie kolidował z rutyną badania kliniczne i leczenie pacjenta.