Analiza niedotlenienia w raku głowy i/lub szyi

Częstość występowania raka płaskonabłonkowego głowy i szyi (HNSCC) wynosi około 600 000 przypadków rocznie na całym świecie. Głównymi miejscami występowania HNSCC są krtań, gardło i jama ustna. Nowotwory głowy i szyi obejmują jednak także nowotwory gruczołów ślinowych, a także nosowo-gardłowy oraz rak zatok przynosowych i zatok przynosowych, ale są one rzadkie. Głównymi czynnikami ryzyka są palenie tytoniu, nadużywanie alkoholu i zakażenie wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV). Pomimo radykalnego leczenia chirurgicznego oraz agresywnych terapii neoadiuwantowych i adjuwantowych rokowanie w raku głowy i szyi jest bardzo złe ze względu na często niedotlenienie guzów.

Niedotlenienie guza jest niejednorodne i wynika z braku równowagi między dostarczaniem tlenu a jego zużyciem. Ostra hipoksja jest spowodowana nieprawidłową budową i funkcją mikrokrążenia zaopatrującego guz. Przewlekłe niedotlenienie jest spowodowane zwiększoną odległością, na jaką tlen musi dyfundować, aby dostać się z naczyń krwionośnych do komórek nowotworowych, oraz zmniejszoną zawartością tlenu spowodowaną niedokrwistością, która może być związana z leczeniem lub chorobą. Wykazano, że te niedotlenione regiony wpływają na metabolizm komórek, czyniąc je bardziej agresywnymi ze zwiększonym ryzykiem przerzutów i gorszym rokowaniem. Ponadto, ponieważ radioterapia opiera się na działaniu tlenu w celu wywołania maksymalnej cytotoksyczności, brak tlenu w komórkach lub nawet brak zużycia tlenu przez komórki spowodowałby zmniejszenie skuteczności radioterapii i cytotoksyczności. Komórki niedotlenione mają kwaśne środowisko, które wpływa na dostarczanie i aktywność leków, więc chemioterapia jest zagrożona.

Aby przewidzieć wynik i zidentyfikować pacjentów z gorszym rokowaniem lub pacjentów, którzy odnieśliby korzyść z odpowiedniego leczenia, wymagany jest pomiar niedotlenienia guza in vivo. Zbadano wiele metod, ale nie ma akceptowanego złotego standardu. Wykazano, że obrazowanie i analiza biomarkerów mają potencjał, ale dane są niewystarczające. W tym projekcie badacze prospektywnie wykorzystają istniejące techniki obrazowania i analizy różnych płynów ustrojowych, aby przewidzieć wynik. Jest to współpraca między 5 różnymi działami, dzięki której można przeanalizować jak najwięcej informacji i wykorzystać je do znalezienia możliwego rozwiązania.