Muskelförtvining vid cancer (MWIC) (MWIC)

Patienter: Patienter med övre och nedre mag-tarmcancer för planerad resektionskirurgi kommer att rekryteras. Patienterna kommer att identifieras av det kliniska teamet vid det relevanta multidisciplinära teammötet och kontaktas sedan för studieinformation och samtycke på den kirurgiska kliniken. Åldersmatchade, friska kontroller som genomgår elektiv kirurgi för benigna tillstånd (t.ex. bråck) kommer också att rekryteras.

Patientfenotypning: CT-skanningar som utförs som en rutinmässig del av diagnos och stadieindelning kommer att användas för analys av kroppssammansättning. Alla patienter som rekryteras kommer att få sina datortomografi analyserade där de finns. Kontrollpatienter (t.ex. bråck) kanske inte har datortomografi, men kommer att analyseras där det är tillgängligt. En transversell CT-bild från den tredje ländkotan kommer att bedömas och vävnadsvolymerna uppskattas av en enda tränad observatör. Tvärsnittsarea för muskel- och fettvävnad normaliseras för resning (cm2/m2). Uppskattningar av hela kroppslager kommer att genereras från rådata (cm2) med hjälp av regressionsekvationer. Cutoffs för låg muskularitet baseras på CT-baserad sarkopeni plus fetmastudier av cancerpatienter. I en tidigare studie var mediantiden till muskelbiopsi efter CT-skanning 18 dagar. Fenotypning kommer också att involvera att mäta grundläggande fysiska egenskaper (t.ex. vikt, längd etc) och självrapporterade fysiska förmågor (genom frågeformulär).

Muskelfunktion/fysisk aktivitetsbedömning: En objektiv bedömning av fysisk förmåga kommer att göras på kliniken för alla patienter. Detta kommer att involvera ett "timeed up and go"-test och ett "6 minuters promenad"-test. Dessa tester har validerats väl i litteraturen och har god tillförlitlighet mellan bedömare. Även om de lägger till en liten börda av besvär för patientklinikbesöket är detta minimalt. Dessutom kommer en fysisk aktivitetsmätare att appliceras på patientens lår under ett vattentätt förband. Utredarna har validerat dessa mätare på cancerpatienter, och de är små (35x53x7 mm) och lätta (20g). När de använts i tidigare studier enligt ovan har patienterna funnit dem diskreta och de har tolererats väl. Där det är möjligt kommer utredarna att be patienterna att upprepa "tidsinställda och gå" och "6 minuters promenadtest" på postoperativ klinik upp till 12 månader efter operationen.

Patient självrapporterad bedömning: På rutinklinik kommer alla patienter att ombes fylla i validerade frågeformulär angående sin fysiska hälsa och sina uppfattningar om detta. Dessa kommer att användas för att bedöma svårighetsgraden av samsjuklighet, och även för att bedöma svaghet. Exempel på frågeformulär inkluderar Scottish Co-Morbidity Severity Score, Charlson Co-morbidity Index och Edmonton Frail Scale. Andra frågeformulär relaterade till självrapporterad aptit och funktion kommer att övervägas men det övergripande syftet kommer att vara att ställa utvalda frågor för att minska bördan av förhör och förhindra enkättrötthet. Utredarna kommer att be deltagarna att upprepa dessa frågeformulär på rutinklinik upp till 12 månader efter operationen.

Blod- och urinprov: På rutinkliniken National Health Service (NHS) kommer alla patienter att uppmanas att lämna ett blod- och urinprov. Där detta inte är möjligt kommer forskargruppen att be om tillåtelse att ta dessa prover under narkos vid planerad operation via urin- och kärlkateter som sätts in som en del av rutinvården. I den postoperativa fasen kommer utredarna att be deltagarna att ge blod- och urinprover, där så är möjligt, på rutinklinik upp till 12 månader efter operationen.

Muskelbiopsi: En biopsi av rectus abdominis-muskeln kommer att tas vid operationen av operationskirurgen för alla patienter. Detta kommer att tas från snittet som utförs för den planerade operationen och kräver inga ytterligare snitt. Om möjligt kommer en ytterligare nålbiopsi av quadriceps (lårmuskel) också att tas för jämförelse. Proverna kommer att rengöras från fett, blod/fibrös vävnad, snabbfrysas i flytande kväve och förvaras vid -80°C. För immunhistokemi (IHC) kommer muskelprover att sys på en kork, behandlas med optimal skärtemperatur (OCT) och sedan sänks ned i kylt isopentanlösningsmedel (-190°C) före lagring vid -80°C.

Fettbiopsi: En biopsi av subkutant fett, och där så är möjligt, visceralt fett kommer att samlas in vid operationstillfället för alla patienter av den opererande kirurgen. Denna procedur kräver inga ytterligare snitt. Dessa prover kommer att snabbfrysas i flytande kväve och förvaras vid -80°C.

Tumörbiopsi: För cancerpatienterna, när resektionsprovet har tagits bort vid operationen, kommer detta att tas färskt till patologilabbet där den tjänstgörande patologen kommer att hämta tumörsektioner. Detta kommer att göras utan att kompromissa med klinisk stadieindelning och i enlighet med gällande procedurer. Tumörproverna kommer att delas upp i alikvoter och snabbfrysas i flytande kväve vid -80°C. Detta kommer inte att gälla kontrollgruppen.

Upprepad provtagning: Vid uppföljning av NHS-kliniken kommer alla patienter att uppmanas att ge upprepade blod- och urinprover som kommer att delas upp i alikvoter och snabbfrysas i flytande kväve vid -80°C. Där patienten är mottaglig kommer de också att bli ombedd att tillhandahålla en enda upprepad nålbiopsi av quadricepsmuskeln. Detta kommer att utföras på kliniken under lokalbedövning med standard aseptisk teknik. Det finns ett visst obehag i samband med injektion av lokalbedövning, men detta är övergående. Det finns också en del obehag i samband med muskelbiopsi men detta är kortlivat och har tidigare tolererats väl. Quadricepsbiopsi kommer endast att begäras vid rutinuppföljning (cirka 6-8 månader efter operationen). Om möjligt kommer upprepade blod- och urinprov att begäras vid efterföljande rutinmässiga uppföljningsmöten under hela studien. Utredarna förväntar sig att detta kommer att ske i upp till 12 månader postoperativt.

Immunhistokemi (IHC) och Western Blots: Dessa kommer att utföras enligt tidigare publikationer. För IHC kommer frusna muskelsektioner att samfärgas för laminin och myosin tung kedja eller lla för att särskilja fibertyp. Paraffinsnitt kan också användas och färgas. Fördelningen av fibertyper, tvärsnittsarea för enskilda fibrer och fördelningen av kärnor (central kontra perifer plats för att bedöma nivån av regenerering) kommer att bedömas av en egenutvecklad bildanalysplattform. Potentiella markörer för mätning kommer att inkludera vägar medlemmar av autofagi (beclin, lampa, anti-tymocytglobulin (ATG)); apoptos (polyadenosindifosfatribospolymeras (PARP), kaspas-3); oxidativ stress (nitrosylerad 4-hydroxinonenal (HNE) och ubiquitinerade [K48, K63] proteiner); cellstress (Nukleär faktor (erytroidhärledd 2)-liknande 2 Kelch-liknande erytroidcellhärledd protein med Cap 'N' Collar homologi-associerat protein 1 (NRF2KEAP1), Heat Shock Protein (HSP), endoplasmatisk retikulum (ER)-stress ); inflammation (IkB kinas (IKK), nukleär faktor kappa-lättkedjeförstärkare av aktiverade B-celler (NFkB)-9p65, s.38, extracellulärt signalrelaterat kinas (erk)1/2, c-Jun N-terminalt kinas (jnk)); satellitcellmognad (Pired Box (Pax)3, Pax7, Myogenic factor (MYF)5, M-cadherin); myogenes (myogenin, desmin); sma/mödrar mot dekapentaplegi (SMAD) (SMAD3, fosfoSMAD3); och P-selektin.

Analys av C - reaktivt protein (CRP): Systemisk inflammation (SI) kommer att bedömas med CRP-koncentration i plasma, som kommer att mätas med en automatiserad immunoturbidimetrisk analys av Department of Clinical Chemistry, Royal Infirmary of Edinburgh (RIE).

Dessa analyser kommer att genomföras både vid University of Edinburgh och i lokaler hos internationella samarbetspartners. All vävnad som överförs från universitetets vård kommer att anonymiseras helt med hjälp av unika studieidentifierare.

Denna aktuella studie är en fortsättning på en tidigare studie som finansierats och stöds av Cancer Research United Kingdom (UK). Som en del av den studien samlades vävnadsprover, av vilka några finns kvar på universitetet. Utredarna avser att använda dessa återstående prover för att ge kraft till de nya proverna som utredarna samlar in genom att öka kohortens storlek och därmed sannolikheten för att eventuella identifierade potentiella biomarkörer är signifikanta snarare än felaktiga. Att ta med dessa prover i analysen kommer dessutom att öka deras värde, utöver det som redan vunnits genom att inkluderas i det tidigare projektet.