Abstract
Bakgrunn
Pre-terapeutisk patologisk diagnose er et viktig skritt i behandling av lungeknuter mistenkt for å være ikke-småcellet lungekreft (NSCLC), spesielt i rammen av tiden implementert lungekreftscreeningprogrammer i høyrisikopasienter. Basert på en human
ex vivo
modell, hypotese vi at en innebygd enhet som måler endogen fluorescens ville være i stand til å skille lunge maligne lesjoner fra perilesional lungevevet.
Metoder
påfølgende pasienter som gjennomgikk kirurgisk reseksjon av lunge lesjoner ble inkludert i denne prospektive og observasjonsstudie over en åtte måneders periode. Målingene ble utført tilbake bord på kirurgiske prøver i den operative rom, både på mistenkelige lesjoner og perilesional sunn parenchyma. Endogen fluorescens signalet ble karakterisert i henhold til tre kriterier: maksimal intensitet (Imax), bølgelengde, og formen på signalet (mangler, stabil, ustabil, fotobleking)
Resultater
Ninety-seks pasienter. med 111 mistenkelige lesjoner ble inkludert. Endelige patologiske diagnoser var: primær lungekreft (n = 60), lungemetastaser av ekstra-thorax maligniteter (n = 27) og ikke-tumorale lesjoner (n = 24). Midlere Imax var signifikant høyere i NSCLC målrettet lesjoner sammenlignet med den perilesional lunge parenchyma (p 0,0001) eller ikke-tumorale lesjoner (p 0,0001). Tilsvarende fotobleking ble oftere funnet i NSCLC enn i perilesional lunge (p 0,0001), eller i ikke-tumor lesjoner (p 0001). Respektive tilhørende bølgelengder var ikke signifikant forskjellig mellom perilesional lunge og enten primære lunge kreft eller ikke-tumor lesjoner. Tatt i betraktning lungemetastaser, begge betyr Imax, og bølgelengden av den målrettede lesjonene var ikke forskjellig fra den perilesional lungevevet. I kontrast, fotobleking var signifikant oftere observert i de målrettede lesjoner enn i perilesional lunge (p≤0,01).
Konklusjon
Våre resultater viser at endogen fluorescens brukes til diagnostisering av lunge knuter gjør det mulig å skille NSCLC fra den omgivende friske parenchyma og fra ikke-tumorale lesjoner. Konkluderende resultater ble funnet for lungemetastaser på grunn av heterogenitet av denne befolkningen
Citation. Gust L, Toullec A, Benoit C, Farcy R, Garcia S, Secq V, et al. (2015) Lunge Endogen Fluorescens Lar Skillet av Primary Lung Cancer fra Perilesional lungeparenkym. PLoS ONE 10 (8): e0134559. doi: 10,1371 /journal.pone.0134559
Redaktør: Sunil Singhal, University of Pennsylvania, USA
mottatt: 29 oktober 2014; Godkjent: 11 juli 2015; Publisert: 05.08.2015
Copyright: © 2015 Gust et al. Dette er en åpen tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Data Tilgjengelighet: All relevant data er innenfor papir og tilhørende informasjon filer
Finansiering:. NODEA MEDICAL har gitt økonomisk støtte til materialet (autofluoresence) som brukes i rettssaken. Den Funder gitt støtte i form av lønn for forfattere Alexis Toullec, Charlotte Benoit og Helene Moniz-kumi, men ikke har noen ekstra rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet. De spesifikke roller disse forfatterne er formulert i § «forfatter bidrag «
Konkurrerende interesser:. Alexis Toullec, Charlotte Benoit og Helene Moniz-Koum er ansatte i den kommersielle Funder av studien. NODEA MEDISINSKE er en start-up i bioteknologi født av forskning i medisinsk instrumentering, utvikle en ny metode for kreftdiagnose måle vev fluorescens: PROBEA® (patent ° W02011010063). Dette endrer ikke forfatternes tilslutning til PLoS ONE politikk på deling av data og materialer.
Innledning
For tidlige stadier ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) eller enslig lungemetastaser, er kirurgisk reseksjon vanligvis anbefales, selv om stereotaktisk strålebehandling eller radiofrekvensablasjon kan bli sett på som gyldige alternative behandlingstilbud [1,2]. I alle tilfeller, men er obligatorisk forbehandling histologi. Avhengig av størrelsen og plasseringen av målrettet lesjon, kan vev diagnose oppnås gjennom ulike minimalt invasive undersøkelser som ekko-guidet transbronchial og CT scan-guidede nål biopsi, eller torakoskopiske kile resections. Hver prosedyre, men omfatter flere tekniske problemer og begrensninger. Videre er disse fremgangsmåter er tidkrevende, har et økonomisk aspekt og enda viktigere, kan føre til betydelig morbiditet og til og med dødelighet [3]. Som et resultat av innovative metoder som tar sikte på å forbedre sin nøyaktighet fortsatt trenger å bli utviklet. Spesielt er en nøyaktig
in vivo
lokalisering av lesjonen fortsatt kritisk. Den kliniske relevansen av denne uttalelsen er desto mer åpenbart at antall små lunge uklarheter forventes å øke dramatisk som følge av den verdensomspennende implementering av lavdose CT-scan lungekreftscreeningprogrammer for høyrisikopasienter [4,5 ].
Auto-fluorescens er eiendommen av spesifikke endogene molekyler, for eksempel elastin, for å sende et fluorescerende signal etter å ha vært begeistret med en annen lyssignal av mindre bølgelengde [6]. Så langt vi kjenner til, har en slik strategi aldri blitt vurdert i innstillingen av lunge kreftformer.
I denne prospektive og observasjons rettssaken, vi antatt at vurderingen av endogen fluorescens i lungevevet med en enkel innebygd system ville være stand til å skille maligne lesjoner fra omkringliggende friske lungeparenkym.
Metoder
den eksperimentelle protokollen ble godkjent av etikk komité av den franske Society of Thoracic og Cardiovascular Surgery (CERC-SFCTV-2014 1-17-19-9-42-DJXa).
en skriftlig informert samtykke ble innhentet i alle inkluderte pasienter.
Study design
Over en åtte måneders periode alle påfølgende pasienter henvist til vår avdeling for kirurgisk behandling av mistenkte eller kjente primære eller sekundære lunge maligniteter ble prospektivt inkludert. Eksklusjonskriterier var: lesjoner mindre enn 5 mm bred, tidligere kjemoterapi og karsinoider. Tekniske problemer under forsøket også ført til utelukkelse fra rettssaken.
Målinger ble gjort av samme observatør i operasjonsstuen, rygg bord, umiddelbart etter lunge reseksjon, respektere asepsis krav. Spektroskopiske målinger ble utført på de kirurgiske prøven før du sender den til Pathology avdeling for undersøkelse. Tiltak ble utført på både atypisk (kile) og på anatomiske lunge resections (lobektomi eller pneumonectomy). Innhentet informasjon med disse målingene ikke endre pasientenes ledelse.
På hver prøve ble fem spektroskopiske målinger utført på målrettede lesjoner, fem på deflated perilesional lungevev, og når det er mulig, fem mer på perilesional ventilert lunge vev, for å etterligne vanlig tilstand i lungen under bronkoskopiske eller CT-scan guidet prosedyrer. Nodule plassering ble vurdert gjennom kirurgisk prøven palpasjon. Når det er mulig, ble en vevsprøve av målrettede lesjon fjernet, med en biopsi punsj innpakning nålen, på stedet av den femte målingen, for ytterligere patologisk undersøkelse.
Beskrivelse av enheten
hoved~~POS=TRUNC var å karakterisere endogen fluorescens av lunge til kreft, enten primær eller sekundær. For å oppnå det, Probea prototypen (patent n ° W02011010063), som tidligere beskrevet av Alchab et al [7], ble anvendt. Prototypen er sammensatt av to atskilte deler. Den disponible del er en 25-gauge nål inneholdende et optisk fiber forbundet med en fast fluorescens databehandlingssystem. En laserdiode i den faste del av anordningen frembringer et 405 nm-blått lys som bringes i kontakt med celler gjennom fibered nålen. Når spent, endogene fluoroforer som finnes i cellene avgir fluorescens som er samlet inn av fibered nål og analysert med en bestemt programvare (ProbeaSoft). Denne programvaren tillot opptak av 25 fluorescensintensiteter andre med en innhentingstid av 4ms for hver måling. Laserlyset var satt til 405 nm, som tilsvarer den beste kompromiss mellom en ufarlige stimulering av vevet i pasientens sikkerhet (bølgelengde over 360 nm), og den optimale for å eksitere de endogene fluoroforer.
Nåler ble desinfisert med den samme protokollen mellom hver kirurgiske prøven. Fire påfølgende ett minutts-bad ble brukt: 1) RBS (2%, Carl Roth, Tyskland); 2) RBS 2%; 3) etanol; 4) vann. Til slutt, for å fjerne alle gjenværende partikler potensielt å gå på akkord følgende målinger, forble laseren aktiveres gjennom nålen i løpet av et kvarter
Før hver måleserie på kirurgiske prøver, ble Probea kalibrert med følgende prosess:. Kontroll av laserstråle utgangseffekt, vurdering av fluorescens av referanse farget materialer, og registrering av bakgrunnssignal målt i et mørkt kammer for å trekke den fra fluorescens målingene.
spektroskopiske målinger
Analyse av de fluorescente signalene var basert på tre kriterier: for.
maksimal fluorescens-intensitet måles (Imax
(λ) vilkårlig enhet, au) svarende til den høyeste intensitetsverdi for hver måling
Emission bølgelengde (nm) som denne maksimal intensitet ble sluppet ut
Shapes av signaler:. ustabil, ingen fluorescens, stabil og fotobleking (fig 1)
Basert på disse egenskapene. vi vurdert signalet som sendes ut av lungevev på:
-. Gjennomsnittlig maksimal fluorescens intensitet eller Imax (middelverdi av Imax av de fem målinger utført på hver prøve)
-. Gjennomsnittlig utslipp bølgelengde assosiert med maksimal intensitet
-. Formen av signalene.
To etterforskere, inkludert observatøren utfører målingene, gjennomgått alle spektre uavhengig. Når avtalen ikke ble nådd om formen på signalet, en tredje etterforsker handlet som voldgiftsdommer.
Statistical Analysis
Data ble analysert ved hjelp av SPSS 17.0 pakken (SPSS, Chicago, IL). Resultatene ble uttrykt som gjennomsnitt ± standardavvik (SD) eller median (område) for kvantitative variabler og som prosent for kvalitative variabler. Mann-Whitney test ble brukt for ikke-parametriske variabler. The Pearson χ2 eller Fischer eksakte test ble brukt for kvalitative variabler.
Resultater
Pasienter
Vi utførte målinger på 129 pasienter som present 146 lungelesjoner. Tretti-tre pasienter ble ekskludert: 8 for dokumenterte tekniske problemer med enheten, seks som hadde karsinoider, 14 som fikk tidligere kjemoterapi og fem som hadde lesjoner mindre enn 5 mm bred
Fluorescens ble målt på 96 pasienter som. presenteres 111 lesjoner. Målinger på målrettede nodule ble oppnådd hos alle pasienter. Målinger på perifere lungevev var utilgjengelig for 2 pasienter. Målinger på oppblåst perifere lungevev kan utføres for 41 pasienter (205 målinger), fem av dem i forbindelse med en godartet lesjon, 32 med en primær lungekreft og 4 med metastaser.
Patologisk rapporter om de 96 pasientene er oppsummert i figur 2 (og fig S1). Åtti-fire lesjoner ble pre-operativt mistenkt for NSCLC. Diagnosen ble bekreftet for 60 av dem (38 adenokarsinom, 18 plateepitelkarsinom, 3 udifferensiert kreft og en stor celle nevroendokrin kreft). Når det gjelder de 24 ikke-maligne lesjoner, histologier var diverse inkludert smittsomme og inflammatoriske lesjoner eller godartede svulster. Tjuesyv lesjoner ble diagnostisert som metastaser på slutt patologisk undersøkelse.
Mistenkt eller kjent primær lungekreft.
Det var ingen statistisk forskjell på kliniske data mellom pasienter med en ikke-ondartet lesjon i forhold til pasienter med NSCLC (tabell 1).
i siste instans påvist NSCLC pasienter, mener Imax var fra 4485 ± 2477 (range 45-17755) i målrettet lesjon, mens det var fra 2228,27 ± 1896 (range 45-10255) i perilesional lungeparenkym. For de 32 prøvene som inflasjon av perilesional lunge var mulig, mener Imax var 1721,7 ± 1455 (intervall 0-5313). I ikke-maligne lesjoner, mener Imax var fra 1691 ± 1143 (range 211-4835) i målrettet lesjon, mens det var på 2191,25 ± 2022,4 (range 0-7538) i kollapset perilesional lunge, og på 890 ± 755 (intervall 174-1785) i den oppblåste perilesional lunge, når det er tilgjengelig (tabell 2 og figur 3). Mean Imax av perilesional lungen var ikke statistisk forskjellig hvorvidt det var forbundet med ikke-ondartet svulst eller en NSCLC (figur 4).
Hvert punkt ble beregnet med den midlere Imax av de fem målinger utført på de ikke-tumor lesjoner (n = 24) og NSCLC (n = 60). Den svarte tilsvarer medianverdien for hver undergruppe. NSCLC: Ikke småcellet lungekreft. NT:. Non svulst
Mean Imax ble beregnet med gjennomsnitts Imax av hver lesjon: 60 NSCLC, n = 24 ikke-tumor lesjoner, 27 metastaser. Mean Imax av perilesional lunge ble beregnet separat for hver populasjon. Statistisk analyse ble realisert med Mann-Whitney test, SPSS 17,0 pakke (SPSS, Chicago, IL). Statistisk signifikans definert som p 0,05. NSCLC: Ikke småcellet lungekreft. . SD: Standard Derivation
Mean Imax av NSCLC var betydelig høyere enn Imax av perilesional lunge (p 0,0001) (tabell 2). Mean Imax av NSCLC var betydelig høyere enn Imax av ikke-maligne lesjoner i tillegg (p 0,0001). (Fig 4)
Ingen statistisk forskjell ble funnet mellom de respektive gjennomsnitts Imax verdier av ikke-maligne lesjoner og deres perilesional lunge parenchyma (tabell 2).
Når det gjelder formen av signaler, fotobleking var hovedsignalet i NSCLC. Det var signifikant hyppigere hos NSCLC (43,7%), enn i perilesional lunge vev (17,2%, p 0,0001) (Tabell 3). På den annen side er alle andre typer signaler var signifikant mindre hyppig i NSCLC enn i perilesional lungen (figur 5). Når det gjelder signal former, ble ingen forskjell mellom ikke-maligne lesjoner og perilesional lunge (tabell 3 og figur 5)
NSCLC. Ikke småcellet lungekreft. PB:. Fotobleking
Sammenligning av andelen av hver form mellom perilesional lunge og målrettede lesjoner. Statistisk analyse ved bruk av Pearson χ
2 test. Statistisk signifikans definert som * p 0,01, ** p 0001, *** p 0,0001. Sammenligning av den prosentandel av hver form mellom NSCLC og ikke-tumorale lesjoner og lungemetastaser. Statistisk analyse ved bruk av Pearson χ
2. Statistisk signifikans definert som
§p = 0,02,
§§p 0,01,
§§§p 0001. NSCLC: Ikke småcellet lungekreft
fotobleking var statistisk hyppigere hos NSCLC enn hos ikke-maligne lesjoner (p 0001).. Selv signaler med enten en stabil form eller ingen fluorescens var signifikant mindre hyppig hos NSCLC enn hos ikke-maligne lesjoner (p = 0,02 og p 0,01, henholdsvis), ingen statistisk forskjell ble funnet for ustabile signaler
.
Mean bølgelengde var 506 ± 8 nm ved NSCLC (range 498-543), 506 ± 10 nm i ikke-maligne lesjoner (range 496-535). Samlet gjennomsnittlig bølgelengde var 506 ± 10 nm i perilesional lunge (range 480-543). Ingen forskjell ble funnet mellom bølgelengde i målrettede lesjoner og tilsvarende den perilesional lunge
Basert på våre resultater, har vi trukket følgende algoritme inkludert både Imax og form av signaler:
-.. Når gjennomsnitts Imax var høyere enn 3800, og /eller summen av Imax av signaler med fotobleking var høyere enn 7500, ble målrettede lesjoner spådd som NSCLC
. -. Når målrettede lesjoner ikke svare på disse kravene, ble lesjoner spådd til å være ikke-tumor lesjoner.
Basert på denne algoritmen, blant de 24 ikke-tumor lesjoner, 22 var vel klassifisert. Blant de 60 NSCLC, 46 lesjoner respektert algoritmen (tabell 4). Sensitiviteten og spesifisiteten var henholdsvis 77% og 92%, og de positive og negative prediktive prediktive verdier var henholdsvis 96% og 61%.
sensitiviteten og spesifisiteten var henholdsvis 77% og 92%. De positive og negative prediktive verdier var henholdsvis 96 og 61%. NSCLC: Ikke småcellet lungekreft. PB:. Fotobleking
Når det gjelder patologiske funn, gjorde tilstanden til underliggende vev ikke ut til å påvirke Imax verdi. Den største forskjellen mellom ikke-tumor lesjoner og primær lungekreft syntes å være fibrose og nekrose oftere funnet i NSCLC (tabell 5 og S1 figur)
NSCLC:.. Ikke småcellet lungekreft
metastaser.
Det var 10 metastaser av adenokarsinomer, 7 metastaser av sarkomer og 10 metastaser i ulike histologier. Statistisk forskjell ble ikke oppnådd når man sammenligner sex forholdet mellom pasienter operert for lungemetastaser sammenlignet med pasienter operert for en NSCLC, selv om det var signifikant flere røykere i denne siste gruppen sammenlignet med pasienter med lungemetastaser (p 0001) (tabell 1) .
Mean Imax i metastaser var av 1982,26 ± 2118 (range 299-7539), mens det var på 2160 ± 1706 (range 210-7644) i perilesional lunge (fig 6). Ingen statistisk signifikant forskjell ble funnet mellom metastaser og enten perilesional lunge, eller ikke-maligne lesjoner (Fig 3). Hoved statistisk forskjell i Imax ble funnet mellom metastaser og NSCLC, med en høyere Imax i primær lungekreft (figur 3).
Mean Imax ble beregnet ved hjelp av Imax av 5 målinger utført på metastaser (n = 27) og perilesional lungeparenkym (n = 25)
Når det gjelder signal figurer, fotobleking var statistisk hyppigere i metastaser (30,4%) enn i perilesional lunge (17,2%, p. 0001 ). Det var ingen statistisk forskjell mellom andre former av signal (tabell 3 og figur 5). Bleking var betydelig mindre hyppig i metastaser enn i NSCLC (p 0,01). Ingen signifikant forskjell ble funnet mellom andre former av signalet, da metastaser ble sammenlignet med NSCLC. Verken bleking eller andre former av signaler viste statistisk forskjell mellom metastaser og ikke-maligne lesjoner.
Den gjennomsnittlige bølgelengden var 504 ± 12 nm (range 498-547) i metastaser, og var ikke signifikant forskjellig fra bølgelengden i den perilesional lunge (506 ± 8 nm; range 497-525).
Diskusjoner
Auto-fluorescens har vært brukt i flere år som et diagnostisk verktøy i lungekreft [8,9]. Tumor bronkialepitelet er kjent for å presentere med mindre fluorescens enn normalt bronkialepitelet, og disse egenskapene blir brukt både i iscenesettelsen, oppfølging og behandling av bronkial lungekreft [10]. Videre om mindre utbredt studert og fortsatt tilhører eksperimentelle protokoller, auto-fluorescens av kroppsvæsker er en interessant forskningsfelt, enten det er brukt til lungekreft eller andre krefttyper [11]. Videre andre studier pågår ved hjelp av fluorescens egenskapene til maligne lesjoner, men alltid etter injeksjon av en styrke eksogen produkt [12-14]. I litteraturen er tallrike bivirkninger rapportert når fluorescerende tumorspesifikke kontrastmidler anvendes. Hvis bivirkninger av fluorescerende kontrastmiddel er tatt under behandling, de er ikke akseptabelt under pre-terapeutisk periode da en diagnose må innhentes, som er hovedmålet for Probea enheten. Som et eksempel, under operasjonen, kan bruk av fluorescerende markører slik som metylenblått indusere vevsnekrose [15]. I fotodynamisk terapi blir fotosensibiliserende midler slik som porfyriner eller ALA brukes, og kan være involvert i en større bivirkning, fotosensitivitet, som varer fire til seks uker. Hvis pasienten ikke unngå sollys i løpet av denne perioden, de lider av foto dermatitt, viser lokal rødhet, hevelse og merkbar scurf [16]. Videre er spesifisiteten av disse fluorescerende midler rapportert som lav, og ikke oppmuntre deres anvendelse for tiden [17-19]. Auto-fluorescens av lungevev, normal eller ondartet, uten adjunction av et produkt, har ikke blitt beskrevet utsiden av bronkialtreet. Endogen fluorescens har sine egne begrensninger, men har også den enorme fordelen med ingen toksisitet for pasienten, som fullt ut rettferdiggjør dens anvendelse i en diagnostisk metode, som en supplerende redskap av de som i dag anvendes.
Vi valgte ikke å studere NSCLC med preoperativ kjemoterapi på grunn av de potensielle endringer av strukturen i maligne lesjoner senere til denne behandlingen. Dessuten fikk de lesjoner ikke matche Målet med vår studie fra et klinisk synspunkt. Av lignende grunner vi ikke inkluderer karsinoider. Disse svulstene er uvanlig, og vanligvis har en lat evolusjon. Utformingen av studien hadde ikke tenkt å inkludere nok karsinoider å karakter spesielt deres fluorescens signal.
Endogene fluorophores, som naturlig er tilstede i vev, kan være speilet av biologiske endringer forårsaket av kreftutvikling. Hanahan og Weinberg beskrevet som kreft fører til endringer i både strukturelle proteiner i den ekstracellulære matriks og cellulær metabolisme [20]. Disse fenomener kan indusere endringer i NADPH og FAD uttrykk, som er involvert i cellulær metabolisme, og i konsentrasjoner av strukturelle proteiner som kollagen og elastin, som fører til modifiserte auto fluorescenssignaler. Lungen er et elastisk organ som består av 28% av elastin fiber som presenterer en maksimal eksitasjon bølgelengde på 375nm (300-410 nm) og en maksimal emisjonsbølgelengde på 520nm [21]. Richard og Muraka identifisert at obligasjoner opprettet mellom desmosin og isodesmosin i tropoelastin fiber er ansvarlig for elastin fluorescens. Forfatterne har vist at modifikasjoner på elastin konsentrasjon og struktur kan være gode indikatorer for å vurdere biologiske endringer [22]. Vi antok at modifikasjoner av elastin fiber, i enten struktur eller konsentrasjon, var ansvarlig for forskjellen av fluorescens sett mellom perilesional lunge, non-maligne lesjoner, metastaser og NSCLC. Videre har andre studier vist at fluorescens var forskjellig mellom nekrotisk og friskt vev [23]. Dette er i samsvar med våre resultater, hvor hos våre prøver av NSCLC, er den vanligste histologiske funn assosiert med mangel på fluorescens ble nekrose (S1) Fig.
Vi har oppdaget at spontan fluorescensen til NSCLC, uavhengig av histologisk subtype , var høyere enn enten perilesional lunge eller ikke-maligne lesjoner. Disse resultatene kontrast med det som ble rapportert i auto-fluorescens bronkoskopi av maligne lesjoner [8,9]. Mangel på fluorescens sammenlignet med normal bronkialepitelet er delvis en følge av absorpsjon av eksitasjon og fluorescens-lys ved kreft lesjon, sekundær til den mer viktige tykkelsen av dens epitel [10]. I motsetning til det som ble gjort i bronkoskopi studier, fikk vi ikke bruke sonder for å måle fluorescens, men nåler direkte inn i tumor stroma. Dermed målene våre målinger var annerledes, noe som kan forklare forskjellen i våre resultater.
For NSCLC, våre resultater tyder på at endogen fluorescens varierer i henhold til histologisk undertype. For plateepitelkarsinom, signaler presentert en høyere Imax enn adenokarsinomer, men formen på signalene syntes å være mer ustabil. Vi antok at forskjellene observert i signal figurer var sekundært til hyppigere tilstedeværelse, og i en mer rikelig måte, nekrose i plateepitelkarsinom.
Når det gjelder underklasser av adenokarsinom, hadde vi 7 bakken glass lesjoner på preoperativ CT-scan, med en total eller delvis aspekt av bakke glass opasitet. Fem av disse lesjonene ble spådd å være primær lungekreft basert på vår algoritme og ble endelig bekreftet som sant adenokarsinom med en lepidic betinget av patologiske rapporter. De to andre prøvene spådd som ikke-tumor ble bekreftet som sanne uten maligne lesjoner på den endelige patologisk rapporten. Fordi antall bakken glass uklarheter er forventet å øke med lavdose CT-scan lungekreft screening program, disse funnene representerer en lovende resultat for videre undersøkelser, tatt i betraktning at 90% av disse lesjonene være godartet.
Selv ikke tilgjengelig for alle prøvene, Imax i den oppblåste perilesional lungen var lavere enn i kollapset perilesional lunge. Vi spekulerer i at når testet under forhold der lungene er ventilerte, for eksempel ved perkutan biopsi, ville forskjellen i fluorescerende signaler mellom primære lungesvulster og perilesional lunge øke.
Vi fant ikke noen forskjell mellom signaler i lungemetastaser og perilesional lunge, unntatt i former av signaler der fotobleking var hyppigere i metastaser, men statistisk signifikans ikke ble oppnådd. Vår befolkning besto av et stort spekter av flere typer metastaser, og dette heterogenitet kan forklare hvorfor vi ikke var i stand til å vise noen forskjell i Imax med perilesional lungeparenkym. Da tas separat, metastaser av sarkom og adenokarsinom (unntatt metastaser av kolorektal kreft) syntes å ha fluorescens signaler som ligner på de som finnes i primær lungekreft, assosiere fotobleking og høy Imax. I motsetning til metastaser av kolorektal kreft syntes å ha et bestemt signal, knytte lav Imax og fotobleking (data ikke vist). Dessverre var vår utvalgsstørrelsen var ikke tilstrekkelig nok til å tillate statistisk analyse for hver subtype av metastaser.
Våre nåværende resultater fortjener flere punkter for diskusjon. Først uten injeksjon av et produkt, var vi i stand til å beskrive en fluorescens signal bestemt av NSCLC. Etter stimulering med laserstrålen, det tilbakevendende signal var i favør av en primær lungekreft når en høy Imax og fotobleking ble tilknyttet. Tvert imot, når en lav Imax, og en annen form for signal var forbundet en ikke-ondartet svulst var mistenkt. I utgangspunktet er disse resultatene utgjør en målestokk for andre
in vivo
undersøkelser i lungekreft deteksjon. I denne sammenheng ved hjelp av Probea enhet, som skiller NSCLC både fra perifert vev og ikke-maligne lesjoner, nøyaktighet av perkutane og bronkoskopiske biopsier kan forbedres, noe som resulterer i mindre ubrukelige kirurgiske prosedyrer. Videre kan denne enheten være en fordel i terapeutiske behandlingen i tillegg, når perkutan radiofrekvens lunge ablasjon er valgt, å styre den gjenværende tumor margin ved slutten av prosedyren. Den Probea enhet trenger ytterligere testing i
in-vivo
forhold, for å evaluere klinisk relevans, og dens nytte i forbindelse med dagens diagnostiske prosedyrer i lungekreft.
For det andre, i dagens kontekst øke isolerte lunge knuter finnes på lavdose CT-scan screening hos pasienter med høy risiko for lungekreft, er forbedring av diagnostiske verktøy er nødvendig. Tidligere påvisning av lungekreft gir bedre resultat samtidig redusere kreftrelaterte dødsfall [24]. Men det fører også til en økning i potensielt skadelige undersøkelser av lungene, for eksempel CT-scan-guidede biopsier, bronkoskopiske biopsier og med kirurgi. For eksempel, i løpet av studien gjennomgått av det amerikanske National Lung Screening Trial Research Team, opp til 25% av intetsigende kirurgiske prosedyrer ble utført [5]. Dette gjelder særlig for bakkeglass lesjoner. Foreløpig er bare kliniske og bildekriterier (CT-scan og PET-scan) som brukes til å anslå sannsynligheten for en lungekreft [25]. Harders et al sammenlignet resultatene av CT-scan og PET-FDG i karakterisering av lungelesjoner [26]. De fant at nøyaktigheten av begge modaliteter var lik med en sensitivitet og spesifisitet på 97% og 47% for PET-scan, og en positiv prediktiv verdi og negativ prediktiv verdi på 89% og 79%. I sin studie hadde PET-FDG en falsk-positiv rate på 53%. Således, et stort antall av disse lungeknuter, etter klinisk og bildeevaluering, må ytterligere undersøkelser, inkludert biopsier [3, 25]. I denne studien, har enheten Probea viste en høy prediktiv positiv verdi på 96%, og mild negativ prediktiv verdi på 61%. Negativ prediktiv verdi av Probea er mindre enn den som finnes med PET-scan, selv om det ikke var målet å motsette seg de to teknikkene, men bare for å avgjøre om Probea etter PET evaluering, kan være en ressurs for å bekrefte diagnostikk av kreft. I innstillingen av kreft påvisning snarere enn en screening sammenheng høy positiv prediktiv verdi av Probea enheten ser ut til å være av interesse å hjelpe klinikeren å få en patologisk diagnose for det meste sammen med andre eksisterende bilde eksamener.
de invasive prosedyrer i dag brukes til å lage et bevis på et NSCLC er både tidkrevende og kostbart og bære en betydelig risiko for bivirkninger [3,5, 25]. Vår nåværende data må bekreftes på en
in vivo
modellen før sin aksept i hva som utgjør dagens verktøy for diagnostisering av lungekreft.
I konklusjonen, våre resultater gir de første data tilgjengelig på den endogene fluorescens av lungevevet hos et menneske
ex vivo
modell. Våre resultater tyder på at endogen fluorescens anvendes til diagnostisering av lunge knuter, gjør det mulig å skille NSCLC fra den omgivende friske lunge og fra ikke-maligne lesjoner. Interessante resultater ble funnet for metastaser, men heterogenitet av denne befolkningen krever nærmere undersøkelser. Potensielle kliniske utilisations av denne innebygde deteksjon er mange innen kirurgi, endoskopi og røntgen i forbindelse med dagens invasive diagnostiske teknikker.
Hjelpemiddel Informasjon
S1 Fig. . definitive patologiske egenskaper i målrettet lesjoner og deres tilknyttede perilesional lunge
NSCLC: Ikke småcellet lungekreft. SCC. Plateepitelkarsinom
doi: 10,1371 /journal.pone.0134559.s001 plakater (docx)
