Op zoek naar nieuwe biomarkers om emfyseem op te sporen; de ENBED studie

Chronische obstructieve longziekte (COPD) bestaat uit twee hoofdfenotypen:
luchtwegdominante COPD en emfyseemdominante COPD. Er zijn nieuwe geneesmiddelen
in onderzoeksverband die specifiek gericht zijn op een van deze twee specifieke
fenotypen van COPD. Om de ontwikkeling van geneesmiddelen gericht op specifieke
COPD-fenotypen te ondersteunen, is het noodzakelijk een betrouwbaar onderscheid
te maken tussen deze twee COPD-fenotypen.

De standaard voor de diagnose van emfyseem is de hoge-resolutie
computertomografie (HRCT). Emfyseem wordt gekenmerkt door permanent vergrote
luchtruimten met vernietiging van alveolaire wanden die op de HR-CT-scan
zichtbaar zijn als focale gebieden met lage attenuatie, vaak zonder zichtbare
wanden. Hoewel veel onderzoeken tegenwoordig een CT-scan omvatten voor de
screening op emfyseem, stelt deze screening de deelnemers bloot aan straling.
Alternatieven voor HRCT-scanning zijn longfunctietests, waarvan
lichaamsplethysmografie het meest geschikt is om emfyseem op te sporen.
Statische hyperinflatie (hoge totale longcapaciteit en restvolume) zijn markers
voor emfyseem, maar niet gevoelig genoeg om emfyseem te voorspellen. Bovendien
vereist de techniek van het uitvoeren van plethysmografie een ervaren
longfunctielaboratorium en is het apparaat zelf niet draagbaar, hetgeen de
schaalbaarheid van deze screeningsmethoden belemmert. Ten derde zijn specifieke
bloedbiomarkers, zoals sRAGE, in verband gebracht met emfyseem, maar hun
diagnostische nauwkeurigheid is nog niet getest en daarvoor zou nog steeds
veneus bloed moeten worden afgenomen. Er zijn nieuwe, gebruiksvriendelijke en
bij voorkeur niet-invasieve manieren nodig om emfyseem op te sporen bij
patiënten met COPD.
Spraakanalyse zou een eerste van dergelijke nieuwe manier van diagnostiek
kunnen zijn. Dyspneu en hoesten zijn veel voorkomende symptomen bij
COPD-patiënten, en hebben waarschijnlijk invloed op de stemkenmerken van de
personen. Studies hebben aangetoond dat kenmerken van de stem kunnen worden
gebruikt om COPD te onderscheiden van gezonde controles, en dat veranderingen
in de stem worden geassocieerd met veranderingen in de symptomen bij COPD. Ook
emfyseem heeft specifieke spraakkarakteristieken wanneer de patiënt in een
bepaald tempo ademt, wat vermoedelijk dynamische hyperinflatie weerspiegelt.
Hoewel bepaalde spraakkarakteristieken worden geassocieerd met COPD, in het
bijzonder met emfyseem, is nog niet bekend of spraak kan worden gebruikt om
onderscheid te maken tussen de twee COPD-fenotypen.

Naast spraak zou tijdgebaseerde capnometrie een andere niet-invasieve, op de
ademhaling gebaseerde, diagnostische methode voor de opsporing van emfyseem
kunnen zijn. Capnometrie analyseert het patroon van kooldioxide (CO2) dat uit
de longen wordt geëlimineerd als functie van de tijd. Het produceert een curve,
het capnogram, die de totale hoeveelheid CO2 weergeeft die door de longen
tijdens elke ademhaling wordt geëlimineerd. Van kenmerken uit het capnogram,
zoals de helling van fase 2 (Slp2) en de helling van fase 3 (Slp3), is
aangetoond dat zij verband houden met luchtwegobstructie en nuttige informatie
kunnen verschaffen over de heterogene betrokkenheid van longstructuren bij
COPD.(9) Slp2 vertegenwoordigt de snelle toename van CO2 afkomstig van korte
wegen naar alveoli; het komt onmiddellijk na de verwijdering van de lucht uit
de dode ruimte. Slp3 is een belangrijk kenmerk van gasuitspoelingscurven en
bevat informatie over het gastransport in de alveolaire luchtwegen van de
longperiferie.(9) Bij volumetrische capnografie hebben emfyseempatiënten naar
verluidt een lagere ETCO2, Slp2, en Slp3 in vergelijking met COPD-patiënten met
overwegend luchtwegaandoeningen, en zouden dus nuttige biomarkers kunnen zijn
om de twee fenotypen te onderscheiden in tijdscapnografie.

Het doel van de huidige studie is na te gaan of stem- of capnometrie, alleen of
in combinatie met andere (niet-invasieve) biomarkers, kan worden gebruikt om
het overwegend emfyseem COPD-fenotype (>=25% emfyseem op HRCT) te detecteren.

Deze studie is een cross-sectionele, observationele studie in het MUMC+ .

Aan deze studie nemen alleen volwassen patiënten met COPD deel die de
Nederlandse taal kunnen begrijpen, lezen en schrijven. De risico's en
ongemakken in verband met deze studie zijn minimaal en blijven beperkt tot de
tijdsinvestering in verband met de niet-invasieve onderzoeksmetingen. De
deelnemers aan het onderzoek zullen één venapunctie ondergaan die een klein
risico op een lokaal hematoom inhoudt, maar wordt beschouwd als een procedure
met een zeer laag risico. De 5-Sit-to-Stand test is een veilige procedure met
laag risico voor COPD-patiënten om lichaamsbeweging op te wekken en kan bij die
patiënten gepaard gaan met gevoelens van dyspneu, maar dit wordt over het
algemeen niet als onaangenaam beschouwd (bv. lage BORG-scores, gemiddeld < 4).
Het NTC-apparaat dat in deze studie zal worden gebruikt, is een draagbare,
handbediende capnometer (N-Tidal C Handset) waarmee de patiënten vrij kunnen
ademen zonder enige weerstand.