Schildwachtklierprocedure in patienten met dikke darm kanker met behulp van een radioactieve en fluorescente tracer

In Nederland worden jaarlijks meer dan 10.000 patiënten gediagnosticeerd met
colorectaal carcinoom (CRC). Het aantal patiënten met deze ziekte zal de
aankomende jaren sterk toenemen als gevolg van de vergrijzing, toename van de
bevolking en het starten van het nationale screeningsprogramma. Door het
laatste zal met name de incidentie van *vroege stadia* colorectale tumoren
(Tis-T1-T2) toenemen. De huidige behandeling van deze tumoren bestaat uit een
uitgebreide resectie van de tumor met bijbehorende lymfklieren, bij voorkeur
laparoscopisch. Deze resectie brengt meerdere risico*s met zich mee zoals
infectie. Daarnaast ontwikkelt 10% van de patiënten een naadlekkage waarbij het
noodzakelijk is om een permanent stoma aan te leggen. De postoperatieve
behandeling wordt grotendeels bepaald door de stadiering van de lymfklieren.
Patiënten met een of meer positieve lymfklieren (N1/N2) hebben onafhankelijk
van het T-stadium, een dramatisch slechtere prognose ten opzichte van patiënten
met negatieve lymfklieren (N0). De 5-jaarsoverleving van T1/T2 tumoren zonder
lymfkliermetastasen is 93%. Dit percentage daalt naar 60-83% bij patiënten met
positieve regionale klieren. Voor patiënten met uitgebreide lymfkliermetastasen
is de 5-jaarsoverleving nog verder gedaald naar 27-44%. Patiënten met een of
meer positieve lymfklieren ontvangen een postoperatieve adjuvante behandeling
met chemotherapie. Hiermee neemt de overleving met ongeveer 30-40% toe.
Momenteel wordt ongeveer 50% van de patiënten gediagnosticeerd met een T1 of T2
tumor. De 5-jaarsoverleving van patiënten met T1 of T2 tumoren is relatief
gunstig (respectievelijk 90% en 75%). Echter 30% van deze patiënten ontwikkelt
afstandmetastasen en overlijden ten gevolge hiervan. Dit is waarschijnlijk het
gevolg van lymfkliermetastasen die gemist zijn bij de pathologische screening
na primaire resectie van de tumor. Het huidige pathologische onderzoek van de
lymfklier bestaat uit het halveren van de klier waarna op beide snijvlakken een
H&E kleuring wordt uitgevoerd. Metastasen buiten dit snijvlak worden hiermee
niet gedetecteerd. Betere lymfklierstadiering door middel van aanvullend
pathologisch onderzoek, zoals immuunhistochemie (IHC) of RT-PCR, zou een betere
overleving kunnen geven. Echter gemiddeld worden per resectie ongeveer tussen
de 10-30 lymfklieren gevonden. Aangezien de beschreven aanvullende technieken
duur en tijdrovend zijn, is het niet wenselijk deze toe te passen op alle
geïdentificeerde lymfklieren in de dagelijkse praktijk. Het opsporen van de
schildwachtklier in deze patiënten zou het mogelijk maken om op deze 1-4
klieren wel deze uitgebreide screening te doen. Tevens biedt het identificeren
van de schildwachtklier de mogelijkheid om middels geavanceerde
histopathologische technieken, zoals de OSNA (one-step nucleic acid
amplification) peroperatief deze klier te stadieren. Een tumorpositieve
schildwachtklier is dan een indicatie voor uitgebreide resectie zoals deze nu
standaard uitgevoerd wordt, in combinatie met adjuvante chemotherapie. Een
negatieve schildwachtklier zou pleiten voor een kleinere, locale
(endoscopische) resectie met minder complicaties dan de huidige behandeling. De
schildwachtklierprocedure is een standaard toegepaste techniek bij het
stadieren van verschillende soorten kanker zoals bij melanomen, borstkanker en
tumoren in het hoofd/hals gebied. Bij dikke darm kanker wordt de
schildwachtklierprocedure nog niet standaard toegepast. Een van de grootste
problemen bij deze procedure is het ontwikkelen van de optimale techniek. In
2011 hebben wij een meta-analyse gepubliceerd naar de diagnostische waarde van
de huidige schildwachtklierprocedure. Hierbij werden 52 studies geselecteerd
met in totaal 3767 schildwachtklierprocedures; 2961 bij colon carcinomen en 806
bij rectum carcinomen. Tussen de studies waren grote verschillen in techniek,
type en hoeveelheid dye, aantal uitgevoerde procedures, patiënt selectie en
pathologische beoordeling van de geoogste lymfeklieren. De cumulatieve mate van
detectie was 0.94 (0.95% CI 0.92-0.95) en sensitiviteit 0.76 (0.72-0.80). De
minimale heterogeniteit bedroeg (*(2)=286.08, df=51 p=0.003. Uit deze studie
werden 8 *high-qualified* studies geselecteerd. Hieruit bleek dat in colon
tumoren de mate van detectie verhoogd kon worden naar 0.96 (0.99% CI 0.90-0.95)
en sensitiveit naar 0.90(0.86-0.93). Bij rectum carcinomen was ere en toename
van de mate van detection naar 0.95 (CI 0.75-0.90) en sensitiviteit 0.82
(0.60-0.93) (1). Door deze verbetering in sensitiviteit en specificiteit
concludeerde wij dat de schildwachtklierprocedure een waardevolle techniek kan
zijn bij colorectale chirurgie mits de procedure gestandaardiseerd wordt. Ten
eerste moeten tumoren in het colon en rectum gezien worden als twee aparte
vormen van kanker. Het metastaseringspatroon, en de behandeling van deze twee
type tumoren is te verschillend om ze als een type tumor te kunnen beschouwen.
Tevens is veel variatie in de tracer die gebruikt is voor deze procedure. Blue
dye* is de meest beschreven optische dye voor de schildwachtklierprocedure bij
CRC. Door de kleine molecuul grote van blue dye passeert deze zeer snel de
lymfebanen en lymfklieren waardoor identificatie van de ware schildwachtklier
vrijwel onmogelijk is. Tevens is de zichtbaarheid van blue dye zeer beperkt en
kan deze stof niet stabiel gekoppeld worden aan een andere (radioactieve)
tracer. Het grote nadeel van een radioactieve tracer is de *overstraling* van
de injectieplaats ten opzichte van de lymfklier. Tevens is een radioactieve
tracer tijdens de operatie niet visueel waar te nemen. Hierdoor is het moeilijk
om de radioactieve lymfklieren peroperatief te detecteren.

In 2011 zijn wij in het VUmc gestart met het opsporen van de schildwachtklier
bij CRC middels een Near-Infrared (NIR) dye. NIR-dyes hebben het voordeel dat
de zichtbaarheid beter is ten opzichte van normaal licht of blue dye. Tevens is
het goed zichtbaar tijdens de operatie waardoor de lymfklieren relatief
makkelijk te identificeren zijn. Als eerste zijn wij gestart met een
dierproefstudie in geiten. Hieruit bleek dat SLN identificatie met de NIR-dye
Indocyanin Green (ICG) mogelijk was. Echter ook hierbij bleek dat ICG alleen de
SLNs te snel passeerden om deze goed te detecteren. Een oplossing bestaande uit
ICG, NaCl (0.9%) en humaan albumine (200 mg/ml) deed dit probleem overkomen.
Hierna zijn wij gestart met een feasibility studie in patiënten met colon en
rectum carcinomen. Hierbij hebben wij met name de injectietechniek verbeterd.
De eerste 14 geïncludeerde patiënten kregen peroperatief ± 1 ml ICG-oplossing
toegediend. Deze oplossing werd afhankelijk van de tumorgrote ,in 1-4
peritumorale injecties aan de subserosale zijde van de darm ingespoten. In alle
14 patiënten die subserosaal de NIR-dye kregen toegediend identificeerden wij
fluorescente klieren. In 10 patiënten werden geen metastasen gevonden in deze
fluorescente schildwachtklieren en ook niet in klieren geïdentificeerd door de
patholoog. In vier patiënten werden er echter wel tumorpositieve klieren
geïdentificeerd door de patholoog die niet fluorescent waren. Het grootste
probleem tijdens deze procedure bleek de grote mate van *spill* te zijn tijdens
de injectieprocedure. Hierdoor werden alle omliggende weefsels fluorescent
waardoor het onmogelijk was fluorescentie klieren te identificeren.


In de daarop volgende zestien patiënten hebben wij het ICG endoscopisch aan de
submucosale zijde geïnjecteerd. In twaalf patiënten werd minimaal één
fluorescente klier geïdentificeerd. Deze waren in negen patiënten negatief voor
metastasen. In een van de resterende vijf patiënten werd een tumorpositieve
fluorescente lymfklier geïdentificeerd. In twee patiënten werden in de
fluorescente klieren geïsoleerde tumorcellen aangetroffen, als enige aanwijzing
voor metastasering in lymfklieren. In twee pat

Doel van dit onderzoek is om een intraoperatieve techniek te ontwikkelen voor
schildwachtklierprocedure in patienten met colon kanker die geschikt is voor
alledaags gebruik in een gemiddeld ziekenhuis.

Monocenter prospectieve studie

Patienten worden respectievelijk 5 uur danwel 14 uur preoperatief geinjecteerd met de tracer 99Tc-Nanocoll-ICG. Deze tracer wordt submucosaal geinjecteerd tijdens coloscopie door de MDL-arts rond de basis van de tumor. Na toediening van de tracer krijgen patienten een SPECT-CT scans vlak voor de operatie. De schildwachtklierprocedure wordt tijdens dezelfde setting als de conventionele resectie verricht. Eerst wordt het segment geinspecteerd met de near-infrarode laparoscoop (Olympys, Tokyo, Japan). Fluorescente klieren worden gemarkeerd met een hechting. Vervolgens wordt het segment geinspecteerd met een gamma-probe. Radioactieve klieren worden ook gemarkeerd met een hechting. Nu worden het aantal fluorescente en/of radioactieve klieren die in vivo gevonden worden vergeleken met de preoperatieve SPECT-CT scan. Na verwijdering van het preparaat wordt het nog eens gecontroleerd voor fluorescente en/of radioactieve klieren ex vivo. Deze klieren worden ook gemarkeerd met een hechting. Om te bevestigen dat de intraoperatief gevonden klieren hetzelfde zijn als die gezien op de preoperatieve scan wordt een SPECT-CT gemaakt van het preparaat. Vervolgens wordt het preparaat onderzocht door de patholoog. The schildwachtklieren worden als eerste verwijderd en fluorescentie en radioactiviteit worden nogmaals gecontroleerd met de laparoscoop en gammaprobe. Alle niet-gemarkeerde lymfeklieren worden ook gecontroleerd met de laparoscoop en gamma-probe. Alle schildwachtklieren en overige klieren worden gekleurd met H&E. Indien de schildwachtklieren negatief zijn na H&E kleuring voor metastasen, worden ze in meerdere plakken gesneden en onderzocht met H&E en immunohistochemische kleuring met specifieke markers CAM5.2 en CK19. Metastasen tussen de 0.2mm en 2.0mm worden gezien als 'micrometastasen' (N1mi). Metastasen kleiner dan 0.2mm worden omschreven als 'geisoleerde tumorcellen' (N0i+). Lymfeklieren die noch fluorescent noch radioactief zijn worden gescreend volgens het SLN protocol. Patienten worden gezien als N+ stadium wanneer metastasen zijn gevonden na multislicing en kleuring. Deze patienten komen vervolgens in aanmerking voor adjuvante chemotherapie. Er zijn geen implicaties voor adjuvante behandeling in patienten met micrometastasen of geisoleerde tumorcellen. Follow-up van patienten duurt 5 jaar, zoals standaard zorg. Er worden tien patienten geincludeerd.

Toegevoegde risico's voor de patient zijn verwaarloosbaar.
Het risico van colonperforatie als gevolg van coloscopie is < 0.002%.
De totale effectie radionucleaire dosering voor patienten is 2.0 mSv in totaal:
0.5mSv van 99Tc-Nanocoll-ICG en 1.5 mSv van de SPECT-CT scans. De totale
effectieve dosering voor de MDL arts is 2 microSv/hr indien een afstand van
50cm tot de patient wordt bewaard. De gemiddelde duur van een coloscopie is 30
minuten. De effectieve dosis voor de chirurg is minder dan 0,1mSv/hr voor elke
patient. Overig medisch personeel dat in contact komt met de patient zal niet
meer dan 0.008mSv ontvangen gedurende de behandeling van 1 patient. Het
maximaal toegestane effectieve dosis is 1 mSv/jaar. Dit zal niet worden
overschreden. Alle medische professionals betrokken bij deze studie zullen niet
het maximum toegestane radiatie dosering van 1mSv/jaar overschrijden.