Enhancing Colorectal Cancer Screening with Droplet Digital PCR (ddPCR) Analysis of Fusobacterium nucleatum in Fecal Immunochemical Test (FIT) Samples.
Resumo:
O teste imunológico fecal (FIT) seguido por colonoscopia em casos positivos é comumente usado para triagem populacional de câncer colorretal (CCR). No entanto, a especificidade do FIT para CCR não é ideal e apresenta um desempenho ruim para a detecção de adenomas avançados. A detecção fecal de Fusobacterium nucleatum (Fn) foi proposta como um potencial biomarcador não invasivo para a detecção de CCR e adenomas avançados. Nosso objetivo foi avaliar o desempenho diagnóstico da detecção de Fn usando PCR digital em gotas (ddPCR) em amostras de FIT de indivíduos inscritos em um programa de triagem de CCR com adenoma ou câncer colorretal. Avaliamos a presença de Fn no DNA isolado do material residual de FIT de 300 participantes em um Programa de Triagem de CCR usando ddPCR. A quantidade de DNA de Fn foi classificada como Fn-baixa/negativa e Fn-alta, e a associação com características clínico-patológicas dos pacientes e medidas de precisão foi calculada. Níveis altos de Fn foram mais prevalentes em amostras FIT-positivas (47,2%, n=34 de 72) do que em amostras FIT-negativas (28,9%, n=66 de 228) (p<0,04). Entre as amostras FIT-positivas, níveis altos de Fn foram significativamente mais frequentes em pacientes com câncer (CA, n=8) em comparação com normais (NT, n=16) (p=0,02), adenomas não avançados (NAA, n=36) (p=0,01) e adenomas avançados (AA, n=12) (p=0,01). A análise de desempenho de Fn em amostras FIT-positivas para detecção de câncer colorretal resultou em uma AUC de 0,8203 (IC: 0,6464-0,9942), com alta sensibilidade (100%) e especificidade de 50%. Concluindo, mostramos a viabilidade de detectar Fn em resíduos de FIT usando a técnica ultrassensível ddPCR. Além disso, destacamos o potencial uso dos níveis de Fn em amostras fecais para melhorar a detecção de CCR.
Abstract:
Fecal immunochemical test (FIT) followed by colonoscopy in positive cases is commonly used for population-based colorectal cancer (CRC) screening. However, specificity of FIT for CRC is not ideal, and has poor performance for advanced adenoma detection. Fecal Fusobacterium nucleatum (Fn) detection has been proposed as a potential non-invasive biomarker for CRC and advanced adenoma detection. We aimed to evaluate the diagnostic performance of Fn detection using droplet digital PCR (ddPCR) in FIT samples from individuals enrolled in a CRC screening program with colorectal adenoma or cancer. We evaluated Fn presence in DNA isolated from FIT leftover material of 300 participants in a CRC Screening Program using ddPCR. The Fn DNA amount was classified as Fn-low/negative and Fn-high, and the association with patients clinicopathological features and accuracy measurements was calculated. Fn high levels were more prevalent in FIT-positive (47.2%n=34 of72) than FIT-negative samples (28.9%, n=66 of 228) (p<0.04). Among FIT-positive samples, high Fn levels were significantly more frequent in cancer patients (CA, n=8) when compared to normal (NT, n=16) (p=0.02), non-advanced adenomas (NAA, n=36) (p=0.01), and advanced adenomas (AA, n=12) (p=0.01). Performance analysis of Fn in FIT-positive samples for colorectal cancer detection yielded an AUC of 0.8203 (CI: 0.6464-0.9942), with high sensitivity (100%) and specificity of 50%%. Concluding, we showed the feasibility of detecting Fn in FIT leftovers using the ultrasensitive ddPCR technique. Furthermore, we highlighted the potential use of Fn levels in fecal samples to ameliorate CRC detection.