《Diagnostics》:Diagnostic Accuracy and Colonoscopy-Sparing Potential of RAID-CRC Screen After a Positive Faecal Immunochemical Test
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背景/目的: 基于粪便免疫化学检测(FIT)的结直肠癌(CRC)筛查会产生大量无进展期肿瘤的结肠镜转诊。本研究在加利西亚(Galicia)人群筛查项目中,评估RAID-CRC Screen——一种基于qPCR的粪便细菌特征——作为FIT阳性后二线分诊的价值。方
背景/目的: 基于粪便免疫化学检测(FIT)的结直肠癌(CRC)筛查会产生大量无进展期肿瘤的结肠镜转诊。本研究在加利西亚(Galicia)人群筛查项目中,评估RAID-CRC Screen——一种基于qPCR的粪便细菌特征——作为FIT阳性后二线分诊的价值。方法: 本横断面诊断准确性研究纳入FIT ≥ 100 ng血红蛋白/mL且以结肠镜为参考标准的参与者。RAID-CRC Screen从残余FIT缓冲液材料中分析。主要分析纳入可评估检测及完整结肠镜者。另开展意向诊断分析,将不可评估结果归入结肠镜转诊。与数据衍生替代FIT阈值的比较为探索性。结果: 主要分析1291名参与者中,34名(2.6%)患CRC,441名(34.2%)患进展期肿瘤。RAID-CRC Screen阳性1087名(84.2%)。对CRC的敏感度为94.1%(95% CI,80.3–99.3%),对进展期肿瘤为87.5%(84.1–90.5%);特异度分别为16.1%(95% CI,14.1–18.2%)和17.5%(95% CI,15.0–20.3%)。FIT100后行RAID-CRC Screen可避免204例结肠镜(15.8%;95% CI,13.9–17.9%),但漏诊2例CRC和55例进展期肿瘤。单用FIT118可避免149例结肠镜(11.5%),CRC敏感度100.0%(95% CI,89.7–100.0%),进展期肿瘤敏感度92.3%(95% CI,89.4–94.6%)。在意向诊断分析(1312例)中,纳入21例不可评估结果,结肠镜减少15.5%(95% CI,13.6–17.6%),同样有2例CRC未被转诊。结论: RAID-CRC Screen分诊降低了模型估计的结肠镜转诊,代价是漏诊CRC和进展期肿瘤。单用FIT118避免的结肠镜较少,但保留了全部观察到的CRC。这些探索性比较未确立优越性或暂缓结肠镜的安全性。
一、研究背景与问题
结直肠癌(CRC)是全球最常见的恶性肿瘤之一,也是癌症相关死亡的主要原因。人群筛查可降低CRC死亡率,并通过检出和切除进展期癌前病变降低发病率。欧洲多数有组织的筛查项目采用两步路径:无症状个体完成定量粪便免疫化学检测(FIT),超过预设粪便血红蛋白阈值者转诊结肠镜。FIT无创、可接受、可扩展,但其对CRC的敏感性高于对进展期癌前病变的敏感性,阳性预测值有限。因此相当比例的FIT阳性参与者接受结肠镜后并无CRC或进展期肿瘤证据,这既对內镜资源形成压力,也使参与者承受侵入性操作的负担和少见并发症。由于FIT为定量结果,项目可通过调整阳性阈值匹配结肠镜资源,但提高阈值在减少转诊的同时必然降低敏感性,且最佳平衡随人群风险、性别、年龄、筛查轮次和项目特征而变化,属于相对非选择性的优先排序手段。肠道微生物特征被提出可作为补充生物标志物,在FIT阳性人群中进一步细化风险。RAID-CRC Screen(GoodGut, S.L.U.,西班牙Girona)是一种基于定量聚合酶链反应(qPCR)测定特定粪便细菌标志物的定性检测;其初始微生物特征在有症状患者中开发,随后衍生并验证了筛查专用版本。但生物标志物迁移至新人群和实验室流程后诊断性能可能变化,因此在纳入有组织筛查项目前需独立的、特定环境的验证。本研究主要目的即在加利西亚人群CRC筛查项目FIT阳性参与者中外部评估RAID-CRC Screen对CRC和进展期肿瘤的诊断准确性;次要目的为量化假阳性FIT转诊和结肠镜需求的减少、比较微生物分诊与替代FIT阈值、并按性别和年龄探索性能。
二、研究设计与结论
研究人员在西班牙加利西亚有组织人群CRC筛查项目内开展横断面、上市后诊断准确性研究(研究代码GG-RAIDCRC-1008),经当地伦理委员会批准(2023年6月27日,编号2023/243),在Complexo Hospitalario Universitario de Ourense实施。参与者于2022年12月至2024年10月接受结肠镜者中招募,研究于2026年7月13日完成样本处理和数据库质控后正式结束,按STARD 2015报告。加利西亚项目邀请50–69岁无症状个体每两年完成一次FIT,粪便血红蛋白≥100 ng Hb/mL缓冲液(OC-Sensor系统相当于20 μg Hb/g粪便)为阳性并转诊筛查结肠镜。连续FIT阳性且已接受或计划接受结肠镜者接受资格评估;排除标准包括研究程序完成前退出或死亡、既往CRC/进展期腺瘤/炎症性肠病、近1个月抗生素治疗、严重共病、可能改变肠道完整性的胃肠道疾病或手术、年龄超出项目范围、近6个月化疗或放疗。纳入者于2023年6月27日至2024年12月13日签署书面知情同意,同意使用残余FIT缓冲液材料和临床数据。研究得出结论:RAID-CRC Screen诊断性能与既往在FIT阳性筛查人群中的验证大体一致;微生物分诊与提高FIT阈值在减少结肠镜与病变检出之间呈现不同权衡,轻度阈值调整保留更多病变,而微生物分诊避免更多结肠镜;这些探索性发现未确立任一策略的优越性或临床安全性,其潜在实施需前瞻性安全性评估和经济评价。
三、主要关键技术方法
研究为嵌入有组织人群筛查项目的横断面诊断准确性研究,样本队列来自加利西亚筛查项目中2022年12月至2024年10月接受结肠镜的连续FIT阳性参与者(FIT ≥ 100 ng Hb/mL),最终1312名完整结肠镜者纳入意向诊断分析、1291名可评估者纳入主要分析。关键技术包括:以结肠镜联合组织病理学评估为参考标准,诊断类别按参与者水平定义CRC、进展期腺瘤、进展期肿瘤和任何结直肠肿瘤;索引检测RAID-CRC Screen利用FIT采集管残余材料(?20 °C保存,中位储存273天,IQR 191–556),经DNA提取后用RAID-CRC Screen qPCR试剂盒定量商业特征中的细菌靶标,原始结果输入GoodGut-Test网络平台按预设算法生成定性阳性/阴性结果,索引检测阈值未用加利西亚数据修改,实验室人员对结肠镜和组织病理结果设盲;采用精确二项95%置信区间估计敏感性、特异度、阳性/阴性预测值,以对数法计算似然比,并建模FIT阈值100、118、141、155、171、266 ng Hb/mL下单用FIT与FIT联合RAID-CRC Screen两种转诊策略的结肠镜避免数量与病变漏诊。
四、研究结果
3.1 参与者流程与基线特征
1840名FIT阳性并接受筛查结肠镜者中,162名不符合资格、358名拒绝参与;1320名入组者中8名因结肠镜不完整被排除;余1312名中21名RAID-CRC Screen结果不可评估,1291名进入主要诊断准确性分析,1312名全部保留于意向诊断转诊策略分析。中位年龄62岁(IQR 56–66),562名(43.5%)为女性,中位FIT浓度226 ng Hb/mL(IQR 145–527.5)。34名(2.6%)检出CRC,426名(33.0%)进展期腺瘤,441名(34.2%)进展期肿瘤,19名同时有CRC和进展期腺瘤。RAID-CRC Screen阳性1087名(84.2%)、阴性204名(15.8%)。
3.2 项目FIT阈值下的诊断准确性
RAID-CRC Screen在34例CRC中检出32例,敏感度94.1%(95% CI 80.3–99.3%);在1257名无CRC者中阴性202例,特异度16.1%(95% CI 14.1–18.2%),阳性预测值2.9%(95% CI 2.0–4.1%),阴性预测值99.0%(95% CI 96.5–99.9%);阳性似然比1.121(95% CI 1.027–1.224),阴性似然比0.366(95% CI 0.095–1.413)。对进展期肿瘤,441例中386例阳性、55例阴性,敏感度87.5%(95% CI 84.1–90.5%),特异度17.5%(95% CI 15.0–20.3%),阳性预测值35.5%(95% CI 32.7–38.4%),阴性预测值73.0%(95% CI 66.4–79.0%);850名无进展期肿瘤者中149名被正确重分类为阴性,该终点假阳性FIT转诊减少17.5%。意向诊断分析纳入1312名完整结肠镜者,不可评估结果21例(1.6%;95% CI 1.0–2.4%),其中8例有进展期肿瘤、无CRC;该策略下1108名将被转诊,避免204例结肠镜(15.5%;95% CI 13.6–17.6%),CRC敏感度和特异度分别为94.1%和15.8%,进展期肿瘤为87.8%和17.3%。未被转诊的204名中包括2例CRC和55例进展期肿瘤(含该2例CRC)。
3.3 与替代FIT阈值的比较
提高FIT阈值(单用或联合RAID-CRC Screen)逐步减少模型估计的结肠镜转诊,代价是CRC和进展期肿瘤检出下降。单用FIT118可避免149例结肠镜(11.5%),保留全部34例观察到的CRC,但34例进展期肿瘤(7.7%)未转诊;相比之下FIT100联合RAID-CRC Screen避免204例结肠镜(15.8%),2例CRC(5.9%)和55例进展期肿瘤(12.5%)未转诊。所评估最高阈值FIT266联合RAID-CRC Screen可避免827例结肠镜(64.1%),同时13例CRC(38.2%)和239例进展期肿瘤(54.2%)未转诊。
3.4 探索性亚组分析
按性别和年龄比较单用FIT118与FIT100联合RAID-CRC Screen:FIT118在各亚组均保留全部观察到的CRC;FIT100联合RAID-CRC Screen可避免更多结肠镜,但2例CRC未转诊,均见于60岁以下男性。女性和≥60岁者两种策略均保留全部观察到的CRC,但置信区间较宽。这些描述性发现不能确立安全的亚组特异性转诊阈值。
五、讨论与结论
讨论指出,RAID-CRC Screen旨在使已FIT阳性人群的敏感性最大化,即使转诊适度减少也可释放内镜资源;但该潜在获益须与假阴性结果的临床后果权衡:未被转诊的204名中1.0%有CRC、27.0%有进展期肿瘤,阴性结果并不能可靠排除临床相关病变,暂缓结肠镜可能延迟CRC诊断并使进展期癌前病变未获切除;所有参与者均接受结肠镜,故暂缓该操作的安全性和长期后果未被评估。本研究的CRC敏感度与开发和既往筛查评估报告的高值一致,Malagón等报告筛查验证中CRC敏感度94.7%、后续临床性能研究约95%,假阳性FIT减少约16–20%,与加利西亚的17.5%相近,差异可能反映参与者特征、病变患病率、样本处理、抗生素或其他环境暴露及微生物组特征跨人群可移植性的变化;由于索引检测为定性且未行本地重新校准,本研究提供了预期真实路径下的相关性能估计。与FIT阈值调整的比较提供了评估微生物分诊附加价值的临床相关基准,观察到的权衡表明减少结肠镜转诊须与CRC和进展期肿瘤检出损失一并考虑;这些探索性、描述性比较未确立任一策略的优越性,尤其鉴于CRC事件数有限且替代FIT阈值系在同一数据集中选择和评估,因此无法确定最佳或临床安全的转诊阈值;项目层面决策需独立验证并评估当地结肠镜资源、成本和长期临床结局。研究优势包括在有组织筛查项目内开展大型外部评估、使用常规FIT路径残余材料、以结肠镜和组织病理为参考标准、与临床可操作的FIT阈值比较,连续邀请和盲法判读减少了选择偏倚和回顾偏倚。局限性包括:仅FIT阳性者接受结肠镜,估计的是选定人群中的条件性能,不能确立对全部受邀人群的敏感度或特异度;虽达到方案规定样本量,但主要分析仅34例CRC,限制敏感度估计的精确性,预设的敏感度>95%目标未达成,尽管达到了模型结肠镜转诊减少的目标,这些发现不能确立分诊的临床安全性,亚组估计应谨慎解读;研究评估的是诊断分类而非实际前瞻性暂缓结肠镜,RAID-CRC Screen阴性参与者的临床结局仍为模型估计;成本效果、参与者可接受性、实验室能力、周转时间和无效qPCR结果管理未评估;需长期随访量化三步策略下未转诊参与者的间隔期CRC风险。结果支持进一步前瞻性评估而非立即全项目推广;务实的影响研究可随机化或分阶段引入微生物分诊,监测结肠镜等待时间,评估安全网和重复检测路径,并测量进展期肿瘤检出、间隔期癌症、成本和参与者报告结局;若定量FIT分布或实验室流程变化,持续校准至关重要。
研究结论:RAID-CRC Screen的诊断性能与既往在FIT阳性筛查参与者中的验证大体一致。微生物分诊与提高FIT阈值在减少结肠镜与病变检出之间呈现不同权衡:轻度阈值调整保留更多病变,而微生物分诊避免更多结肠镜。这些探索性发现未确立任一策略的优越性或临床安全性,其潜在实施需前瞻性安全性评估和经济评价。