Mikrovågsterapi för behandling av precancerösa aktiniska keratoser (MTAK)

Denna studie är ett samarbete mellan University of Dundee, NHS Tayside och Emblation Ltd, finansierat av Innovate UK. Emblation är ett skotskt baserat Small Medium sized Enterprise (SME) och är en etablerad global ledare inom design, utveckling och tillverkning av medicinska mikrovågsprodukter.

Aktiniska keratoser (AK) anses vara de vanligaste pre-cancerösa lesionerna hos människor och är prekursorer till invasiv kutant skivepitelcancer (cSCC), en malignitet som har mer än fördubblats i förekomsten i Storbritannien under det senaste decenniet på grund av åldrande befolkningar och ökad UV-exponering (Goon 2017). Incidensen av cSCC i Storbritannien överstiger nu 30 000 årligen (uppskattningsvis >50 000 fall/år, Public Health England, opublicerade data) med betydande hälsobörda och NHS-kostnader. Dessa hudcancer är ofta flera, särskilt i immunsupprimerade högriskpopulationer. AK är mycket vanliga "solskada" hudskador som finns på solexponerade områden av huden, såsom handryggar och kal hårbotten. Upp till 70 % av vår äldre befolkning har AK och 65 % av cSCC härrör från tidigare identifierad AK. AK är lätt att identifiera kliniskt så AK-behandling erbjuder en viktig möjlighet till cancerprevention, men vår förmåga att behandla begränsas av oönskade lokala biverkningar från befintliga topikala behandlingar som misslyckas med att balansera effektivitet, biverkningar och kostnad. Ingen av de för närvarande tillgängliga behandlingarna för AK är lämpliga för utbredd användning i samhället och är endast delvis effektiv. Andra mer effektiva behandlingar som fotodynamisk terapi är dyra och tidskrävande och måste levereras av experter inom sekundärvården. NHS dermatologer är redan överbelastade och äldre patienter med AK vill inte resa. AK-terapi skulle förbättras avsevärt av en billig, bekväm, vältolererad och effektiv terapi som kan ges närmare hemmet av allmänläkare eller sjuksköterskor.

Kliniskt visar AK ett spektrum av svårighetsgrad från lindriga grad 1 lesioner, som bara är synliga och precis (knappt) påtagliga, genom grad 2 röda och fjällande lesioner (lätt att känna och se), till de allvarligaste grad 3 lesioner, som är grova hyperkeratotiska och "förtjockade" hudskador. I praktiken är det lättare att klassificera dem som "tunna" (bara påtagliga) eller "tjocka" (med substans till dem). Det är möjligt att de dielektriska egenskaperna hos Tjock och Tunn AK kommer att skilja sig åt och därför kommer mätstudien att behöva utföras på båda typerna av AK så att lämplig mikrovågsdos kan ges till dessa variabla hudskador

Utredarens hypotes är att lokaliserad mikrovågsenergiterapi är en lämplig behandling för aktinisk keratos (AK) hudskador.

Användningen av mikrovågsteknik är väl etablerad som ablativa doser för behandling av malignitet t.ex. hepatocellulärt karcinom. Det finns inga kända studier som använder mikrovågsugn för behandling av pre-cancerösa hudtillstånd eller hudcancer. Dessutom finns det mycket liten förståelse för den biologiska process som framkallas av lokaliserad mikrovågsexponering i huden eller för de kliniskt relevanta biologiska mekanismer som utlöses.

Emblation har redan ett CE-märkt mikrovågsinstrument som framgångsrikt används för behandling av plantarvirusvårtor, SWIFT-enheten. Utredarna vill nu genomföra ett genomförbarhetsförsök med 12 deltagare, var och en med flera AK på dorsal handhud eller skallig hårbotten eller bådadera. Försöket kommer att undersöka tolerabiliteten, acceptansen, effektiviteten och den långsiktiga upplösningen av AK efter en eller flera behandlingar med mikrovågsenergi som levereras med SWIFT-enheten.

Tidigare studier utförda av Emblation med SWIFT på plantarvirusvårtor visade att det var effektivt och säkert. Vissa deltagare upplevde mindre obehag under mikrovågsbehandlingen men all smärta upphörde när behandlingen avbröts. Viss rodnad av huden på behandlingsstället kan förekomma men detta försvann efter 24 timmar. Vissa fall av ett hematom har setts vid större doser, som vanligtvis försvinner inom 7 dagar.

Detta kommer att vara en tvåstegsstudie, steg 1 för att mäta de elektriska egenskaperna hos AK hos patienter. Data från steg 1 tillåter härledning av effektinställningarna som ska användas med SWIFT för AK i steg 2, för att genomföra en randomiserad kontrollerad studie av mikrovågsbehandling, levererad med SWIFT, kontra ingen behandling.

SWIFT-enheten har variabel effekt och varaktighetskontroller, protokollet som är lämpligt för plantarvirusvårtor är osannolikt kompatibelt med AK. Plantarvårtor (verrucas) är betydligt tjockare än AK och finns på mycket tjockare, mer robusta områden av normal hud. AK är vanligast hos äldre och är lokaliserade på tunnare, ömtåligare hud. Utredarna räknar därför med att AK kommer att kräva en mindre dos mikrovågsenergi än plantarvårtor. För att härleda rätt effekt- och varaktighetsinställningar för Swift-instrumentet och överföra den korrekta mängden elektromagnetisk energi (kallad dos) till AK, måste de dielektriska egenskaperna hos AK bestämmas för att bekräfta hur den specifika vävnaden svarar på elektromagnetisk energi (mikrovågsugn). Genom att mäta relativ permittivitet (vanligtvis förkortat till Epsilon relative Er) kan de dielektriska egenskaperna hos AK bestämmas.

Den etablerade mätmetoden kräver att vävnaden/materialet som testas kommer i kontakt med en specialdesignad sond fäst på ett instrument som mäter responsen på en utstrålad signal vid samma frekvens (8GHz) som den som används i Emblations produkt "Swift". Det finns ett antal instrument- och sondtillverkare t.ex. Keysight (HP/Agilent), SPEAG, Anritsu. Sonden kan användas för att testa fasta ämnen, vätskor och biologiska vävnader genom att placera sonden i direkt kontakt under några sekunder medan den förblir stilla under datainsamling av instrumentet.

Instrumentet (Anritsu MS46122A) som tillhandahåller probens excitation överensstämmer med följande standarder: CE-märkning, lågspänning (2006/95/EC) och säkerhet (EN 61010-1:2010). Energin som tillförs skadan för mätningen kommer inte att överstiga 0,5 mW, som jämförelse är detta mycket mindre än en mobiltelefon (upp till 500 mW) och en FitBit (1,6 mW), så det finns ingen inneboende fara för den frivilliga.

Emblationsanställda kommer att använda instrumenten och dirigera försökspersonerna till sonden. Annan studiegruppspersonal kan arbeta tillsammans med NHS-personal vid tidpunkten för rekrytering och/eller vid tidpunkten för mätning.

Mikrovågsenergi omvandlas till värme i hudlagren och utgör grunden för terapin. Måltemperaturen på 43-46 grader Celsius är avgörande för att framkalla rätt immunsvar i vävnaden. Eftersom det aktuella instrumentet är "avstämt" med en antenn för plantarvårtor, kanske det inte är lika effektivt för att överföra energin till AK-lesionerna och måltemperaturen kanske inte uppnås med samma effekt- och varaktighetsinställningar. Omvänt, om AK ger en mer effektiv omvandling av mikrovågsugn till temperatur, kan potentiellt för hög temperatur uppnås vid en given effekt- och varaktighetskombination. Steg 1-data kommer att analyseras för att modellera effektiviteten av den aktuella antennen i datorsimuleringar och värden för ineffekt (W) och varaktighet (s) kommer att härledas från modelleringsdata, för att sedan användas i steg 2 av försöket. Detta ger den korrekta dosen av mikrovågsenergi som ska användas i steg 2.

När de inställningar som krävs för AK har fastställts, kommer deltagarna att rekryteras till steg 2 för att fastställa effektivitet, långsiktig upplösning, tolerabilitet och potentiellt verkningssätt för mikrovågsbehandling för AK.