Et nyt våben til tuberkulose -diagnose og detektion af lægemiddelresistens: En ny generation målrettet sekventering (TNGS) kombineret med maskinlæring til tuberkulose overfølsomhedsdiagnose
Litteraturrapport: CCA: En diagnostisk model baseret på TNG'er og maskinlæring, som er velegnet til mennesker med mindre bakteriel tuberkulose og tuberkuløs meningitis.
Speciale titel: tuberkulous-målrettet næste generations sekventering og maskinlæring: en ultra-følsom diagnostisk strategi for paucific lunge tubulars og rørformet meningitis.
Periodisk: 《Clinica Chimica Acta》
Hvis ： 6.5
Dato for offentliggørelse: Januar 2024
Kombineret med University of Chinese Academy of Sciences and Beijing Chest Hospital of Capital Medical University etablerede makro- og mikrotest en tuberkulosediagnosemodel baseret på den nye generation af målrettet sekventering (TNGS) teknologi og maskinlæringsmetode, som gav ultrahøjhigh Detektionsfølsomhed for tuberkulose med få bakterier og tuberkuløs meningitis, gav en ny overfølsomhedsdiagnosemetode til den kliniske kliniske Diagnose af to typer tuberkulose og hjalp den nøjagtige diagnose, lægemiddelresistensdetektion og behandling af tuberkulose. På samme tid viser det sig, at patientens plasma -cfDNA kan bruges som en passende prøvetype til klinisk prøveudtagning i diagnosen TBM.
I denne undersøgelse blev 227 plasmaprøver og cerebrospinalvæskeprøver anvendt til at etablere to kliniske kohorter, hvor laboratoriediagnostiske kohortprøver blev anvendt til at etablere maskinlæringsmodellen for tuberkulosediagnose, og de kliniske diagnostiske kohortprøver blev anvendt til at verificere de etablerede de etablerede Diagnostisk model. Alle prøver blev først målrettet af en specielt designet målrettet optagelsesprobe -pool til Mycobacterium tuberculosis. Derefter, baseret på TB-TNGS-sekventeringsdata, bruges beslutningstræmodellen til at udføre 5 gange krydsvalidering på trænings- og valideringssættet i laboratoriediagnostisk kø, og de diagnostiske tærskler for plasmaprøver og cerebrospinalvæskeprøver opnås. Den opnåede tærskel bringes i to testsæt af klinisk diagnosekø til påvisning, og den studerendes diagnostiske ydeevne evalueres ved ROC -kurve. Endelig blev diagnosemodellen for tuberkulose opnået.
Fig. 1 Skematisk diagram over forskningsdesign
Resultater: I henhold til de specifikke tærskler for CSF -DNA -prøve (AUC = 0,974) og plasma -cfDNA -prøve (AUC = 0,908) bestemte i denne undersøgelse blandt 227 prøver, var følsomheden af CSF -prøven 97,01%, specificiteten var 95,65%og Følsomheden og specificiteten af plasmaprøven var 82,61% og 86,36%. I analysen af 44 parrede prøver af plasma -cfDNA og cerebrospinalvæske -DNA fra TBM -patienter har den diagnostiske strategi for denne undersøgelse en høj konsistens på 90,91% (40/44) hos plasma -cfDNA og cerebrospinalvæskede DNA, og følsomheden er 95,45% (42/44). Hos børn med pulmonal tuberkulose er den diagnostiske strategi for denne undersøgelse mere følsom over for plasmaprøver end XPERT -detektionsresultaterne af gastrisk juice -prøver fra de samme patienter (28,57% mod 15,38%).
Fig. 2 Analyse ydeevne af tuberkulosediagnosemodel for populationsprøver
Fig. 3 Diagnostiske resultater af parrede prøver
Konklusion: En overfølsom diagnostisk metode til tuberkulose blev etableret i denne undersøgelse, som kan give et diagnostisk værktøj med den højeste detektionsfølsomhed for kliniske patienter med oligobacillær tuberkulose (negativ kultur). Påvisning af overfølsom tuberkulose baseret på plasma -cfDNA kan være en passende prøvetype til diagnose af aktiv tuberkulose og tuberkuløs meningitis (plasmaprøver er lettere at opsamle end cerebrospinalvæske til patienter, der er mistænkt for hjernetuberkulose).
Original link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990? via%3dihub
Kort introduktion af makro- og mikrotest tuberkulose-serie detektionsprodukter
I betragtning af den komplicerede prøvesituation for tuberkulosepatienter og forskellige behov giver makro- og mikrotest et komplet sæt NGS-løsninger til eksperaktion af flydende fra sputumprøver, Qualcomm Library-konstruktion og sekventering og dataanalyse. Produkterne dækker hurtig diagnose af tuberkulosepatienter, detektion af lægemiddelresistens af tuberkulose, skrivning af Mycobacterium tuberkulose og NTM, overfølsomhedsdiagnose af bakterie-negativ tuberkulose og tuberkuløse mennesker osv.
Serielle detektionssæt til tuberkulose og mycobacteria:
| Varenr | Produktnavn | Produkttestindhold | Prøvetype | relevant model |
| HWTS-3012 | Prøveudgivelsesagent | Brugt i flydende behandling af sputumprøver har opnået et førsteklasses postnummer, Sutong Machinery Equipment 20230047. | sputum | |
| HWTS-NGS-P00021 | Qualcomm Quantity Detection Kit til overfølsom tuberkulose (sondeoptagelsesmetode) | Ikke-invasiv (flydende biopsi) overfølsomhedsdetektion for bakterier-negativ lunge tuberkulose og hjerneknuder; Prøverne af mennesker, der mistænkes for at være inficeret med tuberkulose eller ikke-tuberkulose mycobacteria, blev analyseret ved høj dybde sekventering af metagenomik, og detektionsoplysningerne om, hvorvidt tuberculosis eller ikke-tuberculosis mycobacteria var inficeret, og den vigtigste førstelinjemedicinske resistensoplysninger om Mycobacterium tuberculosis blev leveret. | Perifert blod, alveolær skylningsvæske, hydrothorax og ascites, fokuspunkteringsprøve, cerebrospinalvæske. | Anden generation |
| HWTS-NGS-T001 | Mycobacterium -typning og lægemiddelresistensdetektionssæt (multiplex -amplifikationssekvenseringsmetode) | Mycobacterium -typningstest, inklusive MTBC og 187 NTM；Detektion af lægemiddelresistens af Mycobacterium tuberculosis dækker 13 lægemidler og 16 kernemutationssteder for lægemiddelresistensgener. | Sputum, alveolær skyllevæske, hydrothorax og ascites, fokuspunkteringsprøve, cerebrospinalvæske. | Anden/tredje generation dobbeltplatform |
Højdepunkter: HWTS-NGS-T001 Mycobacterium Typing and Drug Resistance Detection Kit (Multiplex Amplification Method)
Produktintroduktion
Produktet er baseret på de vigtigste første- og andenlinie-lægemidler, der er beskrevet i WHOs TB-behandlingsretningslinjer, makrolider og aminoglycosider, der ofte bruges i NTM-behandlingsretningslinjerne, og lægemiddelresistenssteder dækker alle en gruppe af lægemiddelresistensrelaterede steder i Hvem Mycobacterium tuberculosis-kompleks mutationskatalog såvel som andre rapporterede lægemiddelresistensgener og mutationssteder i henhold til undersøgelsen og statistikken for høj-scoring Litteraturer hjemme og i udlandet.
Skrivning af identifikation er baseret på NTM -stammerne opsummeret i NTM -retningslinjerne offentliggjort af Chinese Journal of Tuberculosis and Respiratory Diseases og eksperternes konsensus. De designede typningsprimer kan forstærke, sekvens og kommentere mere end 190 ntm -arter.
Gennem målrettet multiplex PCR-amplifikationsteknologi blev genotypegenerne og lægemiddelresistente gener af Mycobacterium amplificeret ved multiplex PCR, og amplicon-kombinationen af målgener, der skulle detekteres, blev opnået. De amplificerede produkter kan konstrueres til anden generation af eller tredje generation af høj kapacitetssekvensbiblioteker, og alle anden generation af og tredje generation af sekventeringsplatforme kan udsættes for sekventering med høj dybde for at opnå sekvensinformation for målgener. Ved at sammenligne med de kendte mutationer indeholdt i den indbyggede referencedatabase (inklusive WHO Mycobacterium tuberculosis-kompleks mutationskatalog og dets forhold til lægemiddelresistens), blev mutationerne relateret til lægemiddelresistens eller følsomhed af anti-tuberculosis-lægemidler bestemt. Kombineret med den selvåbnede sputumprøvebehandlingsopløsning af makro- og mikrotest blev problemet med lav nukleinsyreforstærkningseffektivitet af kliniske sputumprøver (ti gange højere end for traditionelle metoder) løst, så detektion af lægemiddelresistens sekventering kan være direkte påført kliniske sputumprøver.
Produktdetekteringsområde
34lægemiddelresistensrelaterede gener af18Anti-tuberculosis medicin og6NTM -lægemidler blev detekteret, der dækkede297lægemiddelresistenssteder; Ti slags Mycobacterium tuberculosis og mere end190slags NTM blev påvist.
Tabel 1: Oplysninger om 18+6 lægemidler+190+NTM
Produktfordel
Stærkt klinisk tilpasningsevne: Sputumprøverne kan detekteres direkte med selv-væske-middel uden kultur.
Den eksperimentelle operation er enkel: den første runde af amplifikationsoperationen er enkel, og bibliotekskonstruktionen er afsluttet på 3 timer, hvilket forbedrer arbejdseffektiviteten.
Omfattende typning og lægemiddelresistens: Dækker typemodstandssteder for MTB og NTM, som er de vigtigste punkter for klinisk bekymring, nøjagtige typning og lægemiddelresistensdetektion, understøttelse af uafhængig analysesoftware og generering af analyserapporter med et klik.
Kompatibilitet: Produktkompatibilitet, tilpasning til mainstream ILM- og MGI/ONT -platforme.
Produktspecifikation
| Produktkode | Produktnavn | Detektionsplatform | Specifikationer |
| HWTS-NGS-T001 | Mycobacterium typning og lægemiddelresistensdetektionssæt (multiplex amplifikationsmetode) | Ont 、 Illumina 、 Mgi 、 Salus Pro | 16/96rxn |
Posttid: Jan-23-2024