Endocytoskopi och kolorektal neoplasi

Kolorektal cancer har erkänts som den näst vanligaste orsaken till cancerrelaterad död i USA (1). De flesta kolorektala cancerformer uppstår från adenomatösa polyper som utvecklas. Kolonpolyper klassificeras vanligtvis som neoplastiska (adenom och karcinom) och icke-neoplastiska (oftast hyperplastiska). Standard endoskopisk inspektion kan inte på ett tillförlitligt sätt skilja mellan polyptyper. Således avlägsnas vanligtvis alla visualiserade polyper under standardkoloskopier. Eftersom nästan hälften av alla polyper är hyperplastiska, ökar en stor andel onödiga polypektomier tiden, risken och kostnaden för koloskopier.

Olika studier har visat förbättrad diagnostisk noggrannhet för olika typer av polyper när bredfältstekniker såsom kromoendoskopi med användning av topiska färger användes för att upptäcka och karakterisera lesioner (2-4). Kromoendoskopi, även om det är en godkänd metod för att karakterisera lesioner under endoskopisk utvärdering av kolorektala lesioner, är tidskrävande och icke-standardiserad. Nyligen har småfältstekniker som konfokalmikroskopi och endocytoskopi introducerats som möjliggör visualisering av mag-tarmkanalen på cellnivå, vilket möjliggör diagnos och klassificering av kolorektala lesioner in vivo.

Konfokal endomikroskopi som används tillsammans med kromoendoskopi för att upptäcka och karakterisera lesioner har studerats omfattande och rapporterats ha en hög noggrannhet vid diagnostisering av neoplastiska och icke-neoplastiska lesioner i mag-tarmkanalen (5-12). En av de största begränsningarna för det konfokala systemet är den obligatoriska användningen av färgämnen som topisk akriflavin eller intravenöst fluorescein. Det finns dock problem med appliceringen av dessa färgämnen; risken för DNA-skada med Acriflavin minskade användningen. Dessutom, även om intravenöst fluorescein är FDA-godkänt för diagnostisk fluoresceinangiografi, är dess gastrointestinala applikation en off-label indikation och anses klass IIb av FDA. Den andra stora begränsningen med det nuvarande konfokalsystemet är att det kräver ett dedikerat konfokalt endoskop som marknadsförs av en enda tillverkare. Således kräver användningen av konfokal avbildning köp av specifika konfokala endoskop.

Endocytoskopi är baserad på tekniken för ljuskontaktmikroskopi. Det nuvarande endocytoskopisystemet (ECS) består av två prototyper; Prototyp ett ger en låg förstoring (XEC300) med en maximal 450X förstoring och synfält på 300X300 um, Prototyp två ger en hög förstoring (XEC120) med en maximal 1100X förstoring och ett synfält på 120X120 um. I motsats till konfokal endomikroskopi kan endocytoskopen enkelt passeras genom en accessoarkanal till det konventionella terapeutiska endoskopet. Denna metod kräver inte användning av intravenösa kontrastmedel. Istället använder den topisk färgning som metylenblått eller crestylviolett, som appliceras rutinmässigt för att underlätta visualisering och avlägsnande av avancerade kolorektala polyper genom endoskopisk slemhinneresektion under koloskopi.

Endocytoskopisystemet har bara nyligen introducerats och därför finns det mycket få studier som rapporterar dess användning.

En prospektiv studie från Japan använde endocytoskopi på 113 patienter för att erhålla histologiska bilder i realtid in vivo under koloskopi (13). Med ECS-systemet var det möjligt att observera lesioner på cellnivå, utvärdera cellulär atypi och skilja mellan neoplastiska och icke-neoplastiska lesioner jämfört med histologi som användes som guldstandard. Korrelationen mellan den endocytoskopiska och histologiska diagnosen var statistiskt signifikant. Eleber et al (14) rapporterade också en sensitivitet och specificitet på 79 % respektive 90 % av ECS-systemet vid diagnostisering av neoplastiska lesioner hos 28 patienter med kolonskador. Vidare visade studien av Cipoletta et al (15) att ECS-systemet tillhandahåller realtidsavbildning in vivo med tydlig visualisering av cellulära detaljer och egenskaper hos dysplasi av avvikande krypthärdar, som anses vara den tidigaste föregångaren till kolorektal cancer. Dessutom bekräftade Rotondano et al (15) också höga positiva prediktiva värden för diagnos av hyperplastiska polyper såväl som dysplastiska polyper inklusive låg, höggradig dysplasi såväl som invasiv cancer.

En nyligen genomförd systematisk genomgång av alla publicerade studier bekräftade också att endocytoskopi är en säker och effektiv ny endoskopisk avbildningsteknik för att erhålla in vivo histologi och guidade biopsier med hög diagnostisk noggrannhet (17).

Inga associerade risker relaterade till endocystoskopiprocedurerna har rapporterats i alla publicerade studier (12-17).

Detta specifika diagnostiska verktyg för histologi in vivo med användning av högupplösta endocytoskopisystem skulle göra det möjligt för endoskopister att utföra riktade biopsier och i vissa fall (om det är motiverat baserat på in vivo-bilderna) att fortsätta direkt till endoskopisk resektion av lesioner. Det kan också vägleda bedömningen av fullständigheten av den endoskopiska interventionen med detektering av eventuell kvarvarande neoplastisk vävnad vid indexundersökningen såväl som vid uppföljande koloskopiundersökningar. Andra potentiella fördelar inkluderar eliminering av slumpmässiga biopsier för övervakning av slemhinnesjukdom, eliminering av provtagningsfel, begränsning av onödiga polypektomier, vilket i slutändan resulterar i kostnadseffektivitet och förbättrade patientresultat.

Sammanfattningsvis har endocytoskopi potentialen att fundamentalt förändra hur endoskopi och patologi interagerar genom att tillåta nära histologisk kvalitetsavbildning in vivo, utan behov, risk och kostnad för vävnadsborttagning.