Notitie te hanteren afkapwaarde en temperatuurtest bij inzet van FOB-Gold in het landelijk bevolkingsonderzoek darmkanker. Bilthoven, 28 februari 2013 Dr.ir. M-L Heijnen, sr. Programmamedewerker, RIVM-Centrum voor Bevolkingsonderzoek Dr. H. Bonfrer, klinisch chemicus, adviseur RIVM Dr. A. Stroobants, klinisch chemicus, AMC Notitie afkapwaarde voor VWS, versie 1.0, 28-02-2013 1
Inhoudsopgave 1. Samenvatting 3 2. Vraagstelling 4 3. Onderzoeksmethode 5 3.1 Afkapwaarde 5 3.2 Temperatuursinvloed 5 3.3 Beoordelingsmethode 5 4. Resultaten 6 4.1 Afkapwaarde 6 4.2 Temperatuursinvloed 6 5. Conclusies en aanbevelingen 9 Dankwoord en referenties 11 Bijlage 12 Notitie afkapwaarde voor VWS, versie 1.0, 28-02-2013 2
1. Samenvatting De Gezondheidsraad heeft geadviseerd om een afkapwaarde van de uitslag van een ifobt (immunochemische fecaal occult bloed test) te hanteren van 75 ng Hb/ml met de ifobt van Eiken. Sysmex heeft de aanbesteding van de screeningstest gewonnen met de ifobt van Sentinel. Omdat de afnamebuis van Sentinel minder buffer bevat dan die van Eiken, is te berekenen dat de afkapwaarde voor de ifobt van Sentinel theoretisch 88 ng/ml zou moeten zijn. Laboratoriumonderzoek geeft geen aanleiding om momenteel af te wijken van deze theoretisch berekende afkapwaarde. Hemoglobine in feces desintegreert, dus naarmate je feces langer en bij hogere temperaturen bewaart, wordt minder hemoglobine gemeten. De buffer in de buis is bedoeld om de afbraak van hemoglobine zo veel mogelijk tegen te gaan. Fecesmonsters in de Sentinelbuis met de nieuwe buffer kunnen in een laboratoriumsituatie tot drie weken na afname bewaard worden bij kamer- of koelkasttemperatuur zonder dat de beoordeling in termen van gunstige of ongunstige uitslag wijzigt. Omdat de pre-analytische fase (waaronder monstername en de buffer) een relatief groot effect heeft op de meetresultaten bevelen we aan om in de pilot en de 4 e ronde proefbevolkingsonderzoek een afkapwaarde van 88 ng/ml te hanteren en het verwijspercentage en de opbrengst van de coloscopie goed te monitoren zodat indien nodig bijgestuurd kan worden bij de start van of gedurende het landelijke bevolkingsonderzoek. Notitie afkapwaarde voor VWS, versie 1.0, 28-02-2013 3
2. Vraagstelling De Gezondheidsraad heeft geadviseerd om een afkapwaarde van de uitslag van een ifobt (immunochemische fecaal occult bloed test) te hanteren van 75 ng/ml. Dit advies voor de afkapwaarde is gebaseerd op verscheidene proefbevolkingsonderzoeken waarin gewerkt is met de ifobt van Eiken. Sysmex heeft de aanbesteding van de screeningstest gewonnen met de ifobt van Sentinel. Omdat de zelfafnamebuis van Eiken 2,0 ml buffer bevat, en die van Sentinel 1,7 ml, en beide fabrikanten opgeven dat er 10 mg feces in het buffercompartiment van de buis terecht komt, betekent dit dat 75 ng/ml bij Eiken overeenkomt met 2,0/1,7 * 75 = 88 ng/ml bij Sentinel. D.w.z. dat personen met een ifobt-uitslag < 88 ng/ml, bericht krijgen van een gunstige uitslag. En personen met een ifobt-uitslag > 88 ng/ml krijgen bericht van een ongunstige uitslag en een verwijzing voor coloscopie. Op verzoek van het RIVM heeft het AMC met laboratoriumonderzoek getoetst of er redenen zijn om af te wijken van de theoretisch berekende te hanteren afkapwaarde. AMC heeft hiervoor fecesmonsters op hemoglobine geanalyseerd met zowel de Eiken- als de Sentinel- buis met de bijbehorende analyseapparatuur (OC-sensor respectievelijk BioMajesty). Sentinel heeft op verzoek van het RIVM hetzelfde gedaan. De resultaten van beide analyses worden besproken. Sentinel heeft, mede n.a.v. een aanbeveling van de NHS 1, een nieuwe buffer ontwikkeld. Het effect van deze buffer op de stabiliteit van hemoglobine in fecesmonsters bij bewaring bij verschillende temperaturen heeft het AMC op verzoek van het RIVM eveneens onderzocht. De resultaten van deze analyses worden beschreven. Notitie afkapwaarde voor VWS, versie 1.0, 28-02-2013 4
3. Onderzoeksmethode 3.1 Afkapwaarde Voor het onderzoek naar de afkapwaarde zijn door het AMC van 18 humane ontlastingen 200 gehomogeniseerde fecesmonsters gemaakt waaraan verschillende hoeveelheden hemoglobine (Hb, middels verse erythrocyten) zijn toegevoegd. Uit ieder fecesmonster zijn door één analist met zelfafnamebuizen van beide leveranciers monsters genomen door drie keer met het afnamestokje in de feces te prikken. Na monstername is dezelfde dag gemeten. Sentinel heeft van 100 humane ontlastingen met verschillende consistenties 200 gehomogeniseerde fecesmonsters gemaakt waaraan verschillende hoeveelheden vers vol bloed zijn toegevoegd. Sentinel heeft hiermee hemoglobine toegevoegd in een smallere range dan het AMC. Ook Sentinel heeft uit ieder fecesmonster met de zelfafnamebuis van beide fabrikanten een monster genomen dat met beide methoden geanalyseerd is. De Sentinel-buizen zijn zowel door AMC als Sentinel geanalyseerd met de BioMajesty JCA-BM 6010 van Jeol Diagnostic systems, gedistribueerd door Sysmex. De Eiken-buizen zijn geanalyseerd met de OC sensor µ, Eiken chemical co. LTD, gedistribueerd door Bipharma BV. 3.2 Temperatuursinvloed Voor het onderzoek naar de temperatuursinvloed heeft het AMC drie fecesmonsters met Hbconcentraties van circa 60, 120 en 235 ng/ml gemaakt. Die monsters zijn per concentratie in vier FOB Gold buizen weggezet bij -20 C, 2-8 C (koelkast), 20-25 C (kamertemperatuur) en 35-40 C (maximum temperatuur in de brievenbus in de zomer). De Hb concentratie is gedurende drie weken op iedere werkdag gemeten. 3.3 Beoordelingsmethode Het percentage monsters met een ongunstige uitslag gemeten met de Eikenbuis+OC-sensor is vergeleken met het percentage monsters met een ongunstige uitslag gemeten met de Sentinelbuis+ BioMajesty met een asymptotische McNemar test voor de resultaten van AMC en Sentinel apart en samen. Een p-waarde < 0,05 is als grens voor statistische significantie gehanteerd. Alle meetwaarden van het AMC en Sentinel zijn van ng Hb/ml buffer omgerekend naar µg Hb/g feces om de resultaten met elkaar te kunnen vergelijken ondanks het verschil in hoeveelheid buffer in het betreffende buiscompartiment. Vervolgens is per fecesmonster de meetwaarde met de Sentinelbuis+ BioMajesty minus de meetwaarde van de Eikenbuis+OC-sensor op de y-as uitgezet tegen de gemiddelde meetwaarde van beide methoden op de x-as. Met een horizontale stippellijn is het gemiddelde verschil aangegeven versus geen verschil in meetwaarde tussen beide methoden (nullijn). Dit is gedaan voor de hele range van meetwaarden en voor de range van 0-30 µg/g (dat komt overeen met 0-150 ng/ml voor Eiken en 177 ng/ml voor Sentinel). In de bijlage zijn vergelijkbare figuren weergegeven waarbij op de x-as de meetwaarde van de Eikenbuis+OC-sensor is weergegeven in plaats van de gemiddelde meetwaarde van beide methoden. Notitie afkapwaarde voor VWS, versie 1.0, 28-02-2013 5
4. Resultaten 4.1 Afkapwaarde Van de 200 door AMC gemeten fecesmonsters waren er 127 (64%) positief met de Eikenbuis + OCsensor (d.w.z. >75 ng Hb/ml buffer), en waren er 104 (52%) positief met de Sentinelbuis + BioMajesty (d.w.z. >88 Hb ng/ml buffer). Dit is statistisch significant verschillend (p=0.0002). Van de 200 fecesmonsters gemeten door Sentinel waren er 39 (20%) positief met de Eikenbuis+OCsensor, en waren er 34 (17%) positief met de Sentinelbuis+BioMajesty. Dit is niet statistisch significant verschillend (p=0.288). Wanneer de resultaten van AMC en Sentinel samen getoetst worden is het verschil in percentage positieve monsters statistisch significant (p=0.0005). Als je per fecesmonster het verschil in meetwaarde tussen beide methodes uitzet tegen de gemiddelde meetwaarde met beide methodes, blijkt dat er nagenoeg even vaak een afwijking naar boven als naar beneden is. Zie figuur 1, waar de middelste stippellijn die het gemiddelde verschil aangeeft iets boven de nullijn (doorgetrokken horizontale lijn) ligt (AMC en Sentinel resultaten samen). De onderste figuur toont alleen de meetwaarden in de range van 0 30 µg/g en dan ligt de middelste stippellijn die het gemiddelde verschil aangeeft iets onder de nullijn. 4.2 Temperatuursinvloed bij bewaren monsters Figuur 2 laat zien dat bewaren van fecesmonsters bij verschillende temperaturen gedurende drie weken geen invloed heeft op de conclusie voor verwijzing voor coloscopie bij een afkapwaarde van 88 ng/ml met de Sentinelbuis (met nieuwe buffer) + BioMajesty, behalve bij 37 C: dan neemt de Hb concentratie snel af en wordt een positief monster wel negatief. Ondanks dat er wel verschillende concentraties Hb gemeten worden op verschillende momenten, m.n. bij bewaren bij -20 C (resultaten niet getoond), blijft een positief monster bijna altijd positief (ongunstige uitslag) en een negatief monster blijft negatief (gunstige uitslag), behalve dus bij bewaren bij 37 C. Notitie afkapwaarde voor VWS, versie 1.0, 28-02-2013 6
Figuur 1 Verschil in gemeten hemoglobine concentratie in µg/g feces met de Sentinelbuis+BioMajesty minus met de Eikenbuis+OC-sensor (y-as) uitgezet tegen de gemiddelde hemoglobine concentratie in µg/g feces gemeten met de Eikenbuis+OC-sensor en de Sentinelbuis+BioMajesty (x-as). De blauwe punten zijn resultaten van het AMC en de groene punten zijn resultaten van Sentinel. De horizontale doorgetrokken lijn geeft de nullijn weer (geen verschil in meetwaarde tussen beide methodes), de middelste horizontale stippellijn geeft het gemiddelde verschil weer. De bovenste en onderste stippellijnen geven samen de range aan waarin 95% van de meetwaarden zou liggen wanneer de meetwaarden normaal verdeeld zouden zijn. Bovenste figuur geeft alle meetresultaten weer; de onderste figuur alleen de meetresultaten in de range van 0 30 µg/g (d.w.z. 0-150 ng/ml voor Eiken en 177 ng/ml voor Sentinel). Notitie afkapwaarde voor VWS, versie 1.0, 28-02-2013 7
Figuur 2 Oordeel (positief=ongunstig of negatief=gunstig resultaat) gemeten hemoglobineconcentratie bij bewaren van verschillende fecesmonsters met verschillende hoeveelheden hemoglobine bij -20 C, 2-8 C, 20-25 C en 35-40 C gedurende 3 weken (nieuwe buffer in Sentinelbuis+BioMajesty). Notitie afkapwaarde voor VWS, versie 1.0, 28-02-2013 8
Monster met een negatieve uitslag bevat circa 60 ng Hb/ml buffer, monster met een positieve uitslag circa 120 ng/ml en monster met een sterk positieve circa 235 ng/ml. 5. Conclusies en aanbevelingen De resultaten van dit laboratoriumonderzoek door het AMC en Sentinel geven geen aanleiding om in de pilot in de screeningsregio Zuid-West vanaf april 2013 en in de 4 e ronde proefbevolkingsonderzoek met de Sentinelbuis+BioMajesty een andere afkapwaarde te hanteren dan de theoretisch te berekenen 88 ng/ml. Ondanks dat er wel aanwijzingen zijn dat het percentage positieve uitslagen verschillend is tussen beide methodes, zijn de afwijkingen in de meetwaarden even vaak naar boven als naar beneden (figuur 1). Bovenstaande conclusie op basis van de hier beschreven resultaten wordt tevens ingegeven door het feit dat de manier van monstername door de deelnemer 2 en de tijd 3,4 en temperatuur 4,5 tussen fecesafname en analyse in het laboratorium invloed kunnen hebben op het analyseresultaat. De invloed van de pre-analytische fase is in dit laboratoriumonderzoek geminimaliseerd, maar kan in de praktijk mogelijk meer variatie in de meetwaarden veroorzaken dan de analytische fase 1,2. Na monstername met de Eiken-buis geven de analyse met de Eiken-test+apparatuur (OC-sensor) en de analyse met de Sentinel-test+apparatuur (BioMajesty) vergelijkbare resultaten (onafhankelijk van de monstername dus) 2. Daarbij is het belangrijk om goed te monitoren hoeveel adenomen en carcinomen er gedetecteerd worden. Al meten Sentinel en Eiken dezelfde hoeveelheid hemoglobine in feces, dan hoeft de opbrengst van de coloscopie nog niet hetzelfde te zijn. Die opbrengst is tenslotte ook afhankelijk van de kwaliteit van de coloscopie 6 (en er is variatie in de kwaliteit van uitvoering van coloscopieën tussen (Nederlandse) endoscopisten 7,8 ) en de samen-stelling van de populatie. Beiden zijn in het landelijke bevolkingsonderzoek niet noodzakelijkerwijs hetzelfde als in de proefbevolkingsonderzoeken. Wat zeker niet hetzelfde is in het landelijke en de proefbevolkingsonderzoeken is de buffer die gebruikt wordt in de zelfafnamebuis, waardoor de temperatuursinvloed op het analyseresultaat naar verwachting minder zal zijn in het landelijke bevolkingsonderzoek en de pilot daarvoor dan in de proefbevolkingsonderzoeken. Hemoglobine in feces desintegreert, dus naarmate je feces langer en bij hogere temperaturen bewaart, wordt minder hemoglobine gemeten. De buffer in de buis is bedoeld om de afbraak van hemoglobine zo veel mogelijk tegen te gaan. Fecesmonsters in de Sentinelbuis met de nieuwe buffer bleken in het beschreven laboratoriumonderzoek tot drie weken na afname bewaard te kunnen worden bij kamer- of koelkasttemperatuur zonder dat de beoordeling in termen van gunstige of ongunstige uitslag wijzigde. Deze resultaten zijn in lijn met metingen van Sentinel 9,10 en een onderzoeksgroep in Padova 11. Concluderend kan ten aanzien van temperatuursinvloed gesteld worden dat: - Bij het bewaren van monsters gedurende 3 weken geen vals positieve resultaten optreden. - Bij het bewaren van monsters bij hoge temperaturen (>30 C) treden na enkele dagen wel vals negatieve resultaten op. Dit kan gevolgen hebben wanneer deelnemers hun fecesmonster in de brievenbus doen bij hoge zomerse temperaturen. Notitie afkapwaarde voor VWS, versie 1.0, 28-02-2013 9
- Fecesmonsters in de brievenbus doen wanneer het vriest lijkt geen nadelige gevolgen te hebben voor de conclusie van de test. - Fecesmonsters zo kort mogelijk bewaren tot analyse, en dan het liefst in de koelkast of eventueel bij kamertemperatuur blijft aan te bevelen. Het is belangrijk te memoreren dat het hier resultaten van laboratoriumonderzoek betreft met relatief weinig gehomogeniseerde fecesmonsters, bemonstering door één persoon en meer monsters met (relatief veel) hemoglobine erin; dit is dus niet de situatie zoals die in het (proef)bevolkingsonderzoek en de pilot zal zijn. Om voor de start van het bevolkingsonderzoek een beeld te krijgen van de mogelijke opbrengsten en consequenties voor de capaciteit coloscopie door inzet van een verbeterde buffer wordt in de 4e ronde proefbevolkingsonderzoek de meetmethoden van beide fabrikanten onderzocht. Tevens zal in de pilot in de screeningsregio Zuid-West en vanaf de start van het landelijke bevolkingsonderzoek gemonitord worden welk percentage van de deelnemers met deze afkapwaarde verwezen wordt voor een coloscopie en wat de opbrengsten bij coloscopie zijn. Indien nodig kan de afkapwaarde eenvoudig bijgesteld worden doordat alle laboratorium- en diagnostiekuitslagen beschikbaar komen in ColonIS, het IT-systeem dat het bevolkingsonderzoek ondersteunt. Notitie afkapwaarde voor VWS, versie 1.0, 28-02-2013 10
Dankwoord Wij bedanken de laboranten van het Laboratorium Speciale Technieken, Hemostase en Opleiding van het AMC voor de uitvoering van de laboratoriumanalyses, Sentinel voor hun analyses en het ter beschikking stellen van hun resultaten, prof. dr. H. Boshuizen (RIVM) voor de uitvoering van de statistische analyses en ir. H. van Veldhuizen (RIVM) voor het becommentariëren van eerdere versies van deze notitie. Referenties 1. NHS Evaluation report. Immunochemical faecal occult blood tests. CEP09042 November 2009. 2. Frasa MAM, Boonstra JG, Dekker E, Stroobants AK. Different ifobt methods: implications for population screening. Manuscript is in bewerking, wordt naar verwachting voorjaar 2013 aangeboden bij Clinical Chemistry. 3. Van Rossum LG, van Rijn AF, van Oijen MG et al. False negative fecal occult blood tests due to delayed sample return in colorectal cancer screening. Int. J. Cancel 2009;125:746-750 4. van Roon AHC, Hol L, van Vuuren AJ et al. Are faecal immunochemical test characteristics influenced by sample return time? A population based colorectal cancer screening trial. Am. J. Gasteroenterol 2012;107:99-107. 5. Grazzini G, Ventura L, Zappa M et al. Influence of seasonal variations in ambient temperatures on performance of immunochemical fecal occult blood test for colorectal cancer screening: observational study from the Florence district. Gut 2010;59:1511-1515. 6. Kaminski MF, Regula J, Kraszewska E et al. Quality indicators for colonoscopy and the risk of interval cancer. N Engl J Med 2010;362:1795-803. 7. De Jonge V, Sint Nicolaas, et al. Quality evaluation of colonoscopy reporting and colonoscopy performance in daily clinical pratice. Gastrointest Endosc 2012;75(1):98-106. 8. Lelyveld van N, Oijen MGH, Schwartz P. Kwaliteitsindicatoren voor coloscopie: verschillen in poliepdetectie tussen endoscopisten in 1 ziekenhuis. Ned Tijdschr Geneeskd 2012;156:A4219. 9. Sentinel. Presentation internal data for the FIT for screening study group during UEGW in Amsterdam, 10 October 2012. 10. La Motta M, Longo G, De Cunto C, D Agnese I, Gramegna M, Anelli MC, Lucini R. Evaluation of a new collection tube for at room temperature conservation of human haemoglobin in fecal samples in colorectal cancer screening programs. Abstract for a poster for IFCC May 2013 (accepted). 11. Gnatta E, Epifani MG, Zaninotto M, Plebani M. Fecal occult blood determination and fecal hemoglobin stability: comparison between two preservation buffers. Poster presented to SIBIOC in Rome, 19 October 2012. Notitie afkapwaarde voor VWS, versie 1.0, 28-02-2013 11
Bijlage Verschil in gemeten hemoglobine concentratie in µg/g feces met de Sentinelbuis+BioMajesty minus met de Eikenbuis+OC-sensor (y-as) uitgezet tegen de hemoglobine concentratie in µg/g feces gemeten met de Eikenbuis+OC-sensor (x-as). De blauwe punten zijn resultaten van het AMC en de groene punten zijn resultaten van Sentinel. De horizontale doorgetrokken lijn geeft de nullijn weer (geen verschil in meetwaarde tussen beide methodes), de middelste horizontale stippellijn geeft het gemiddelde verschil weer. De bovenste en onderste stippellijnen geven samen de range aan waarin 95% van de meetwaarden zou liggen wanneer de meetwaarden normaal verdeeld zouden zijn. Bovenste figuur geeft alle meetresultaten weer; de onderste figuur alleen de meetresultaten in de range van 0 30 µg/g (d.w.z. 0-150 ng/ml voor Eiken en 177 ng/ml voor Sentinel). Notitie afkapwaarde voor VWS, versie 1.0, 28-02-2013 12