Et nytt våpen for tuberkulosediagnose og medikamentresistensdeteksjon: en ny generasjon målrettet sekvensering (TNGS) kombinert med maskinlæring for tuberkulose overfølsomhetsdiagnose
Litteraturrapport: CCA: En diagnostisk modell basert på TNG og maskinlæring, som er egnet for personer med mindre bakteriell tuberkulose og tuberkuløs hjernehinnebetennelse.
Avhandling Tittel: Tuberculous-målrettet neste generasjons sekvensering og maskinlæring: En ultrafølsom diagnostisk strategi for PUCIFIC lungetubular og tubulær hjernehinnebetennelse.
Periodisk: 《Clinica Chimica Acta》
Hvis ： 6.5
Publikasjonsdato: januar 2024
Kombinert med University of Chinese Academy of Sciences og Beijing Chest Hospital of Capital Medical University, etablerte Macro & Micro-Test en tuberkulosediagnosemodell basert på den nye generasjonen målrettet sekvensering (TNGS) teknologi og maskinlæringsmetode, som ga Ultra-High High Deteksjonsfølsomhet for tuberkulose med få bakterier og tuberkuløs hjernehinnebetennelse, ga en ny overfølsomhetsdiagnosemetode for klinisk diagnose av to typer tuberkulose, og hjalp til med den nøyaktige diagnosen, medikamentresistensdeteksjon og behandling av tuberkulose. Samtidig har det funnet at pasientens plasma cfDNA kan brukes som en passende prøvetype for klinisk prøvetaking i diagnosen TBM.
I denne studien ble 227 plasmaprøver og cerebrospinalvæskeprøver brukt for å etablere to kliniske kohorter, der laboratoriediagnostiske kohortprøver ble brukt for å etablere maskinlæringsmodellen for tuberkulosediagnose, og de kliniske diagnostiske kohortprøvene ble brukt til å verifisere den etablerte Diagnostisk modell. Alle prøver ble først målrettet av et spesialdesignet målrettet fangstbasseng for Mycobacterium tuberculosis. Basert på TB-TNGS-sekvenseringsdata brukes beslutnings-tre-modellen til å utføre 5 ganger kryssvalidering på trenings- og valideringssettene til laboratoriediagnostisk kø, og diagnostiske terskler for plasmaprøver og cerebrospinalvæskeprøver oppnås. Den oppnådde terskelen bringes inn i to testsett med klinisk diagnosekø for deteksjon, og den diagnostiske ytelsen til eleven blir evaluert med ROC -kurve. Til slutt ble diagnosemodellen for tuberkulose oppnådd.
Fig. 1 Skjematisk diagram over forskningsdesign
Resultater: I henhold til de spesifikke tersklene for CSF DNA -prøve (AUC = 0,974) og plasma -cfDNA -prøve (AUC = 0,908) bestemt i denne studien, blant 227 prøver var følsomheten til CSF -prøven 97,01%, spesifisiteten var 95,65%, og Følsomheten og spesifisiteten til plasmaprøven var 82,61% og 86,36%. I analysen av 44 sammenkoblede prøver av plasma cfDNA og cerebrospinalvæske -DNA fra TBM -pasienter, har den diagnostiske strategien til denne studien en høy konsistens på 90,91% (40/44) i plasma cfDNA og cerebrospinalvæske DNA, og sensitiviteten er 95,45% (42/44). Hos barn med lungetuberkulose er den diagnostiske strategien til denne studien mer følsom for plasmaprøver enn xpertdeteksjonsresultatene av magesaftprøver fra de samme pasientene (28,57% mot 15,38%).
Fig. 2 Analyseytelse av tuberkulosediagnosemodell for populasjonsprøver
Fig. 3 Diagnostiske resultater av sammenkoblede prøver
Konklusjon: En overfølsom diagnostisk metode for tuberkulose ble etablert i denne studien, som kan gi et diagnostisk verktøy med den høyeste deteksjonsfølsomheten for kliniske pasienter med oligobacillary tuberculosis (negativ kultur). Påvisning av overfølsom tuberkulose basert på plasma cfDNA kan være en passende prøvetype for diagnose av aktiv tuberkulose og tuberkuløs hjernehinnebetennelse (plasmaprøver er lettere å samle enn cerebrospinalvæske for pasienter som mistenkes for hjerne tuberkulose).
Original lenke: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990? via%3Dihub
Kort introduksjon av makro- og mikrotest tuberkuloseserie deteksjonsprodukter
Med tanke på den kompliserte prøvesituasjonen til tuberkulosepasienter og forskjellige behov, gir makro- og mikro-test et komplett sett med NGS-løsninger for fliktekstraksjon fra sputumprøver, Qualcomm-bibliotekskonstruksjon og sekvensering og dataanalyse. Produktene dekker rask diagnose av tuberkulosepasienter, påvisning av medikamentresistens av tuberkulose, typing av Mycobacterium tuberkulose og NTM, overfølsomhetsdiagnose av bakterie-negativ tuberkulose og tuberkuløse mennesker, etc.
Seriell deteksjonssett for tuberkulose og mykobakterier:
| Punkt nr | produktnavn | Produkttestinginnhold | prøvetype | Gjeldende modell |
| HWTS-3012 | Eksempelutgivelsesagent | Brukes i flytende behandling av sputumprøver, har oppnådd et førsteklasses rekordnummer, Sutong Machinery Equipment 20230047. | sputum | |
| HWTS-NGS-P00021 | Qualcomm Mengde deteksjonssett for overfølsom tuberkulose (sondefangstmetode) | Ikke-invasiv (flytende biopsi) overfølsomhetsdeteksjon for bakterie-negativ lungetuberkulose og hjerneknuter; Prøvene av personer som mistenkes å være smittet med tuberkulose eller ikke-tuberkulose-mykobakterier ble analysert ved høy dybdesekvensering av metagenomikk, og deteksjonsinformasjonen om tuberkulose eller ikke-tuberkulose mycobacteria ble smittet og hovedlinjen medikamentresistensinformasjon av Mycobacterium tu tuberg-tu tuberg-tu tuberg-tu tuberg-tu-tu-tu tuberg-tuberkobakteriet mycobacteria ble gitt. | Perifert blod, alveolar skyllingsvæske, hydrothorax og ascites, fokus punkteringsprøve, cerebrospinalvæske. | Andre generasjon |
| HWTS-NGS-T001 | Mycobacterium typing og medikamentresistensdeteksjonssett (Multiplex Amplification Sequencing Method) | Mycobacterium Typing Test, inkludert MTBC og 187 NTM；Medikamentresistensdeteksjon av Mycobacterium tuberculosis dekker 13 medisiner og 16 kjernemutasjonssteder av medikamentresistensgener. | Sputum, alveolar skyllingsvæske, hydrotoraks og ascites, fokuspunkteringsprøve, cerebrospinalvæske. | Andre/tredje generasjons dobbel plattform |
Høydepunkter: HWTS-NGS-T001 Mycobacterium Typing and Drug Resistance Detection Kit (Multiplex Amplification Method)
Produkt introduksjon
Produktet er basert på de viktigste første- og andrelinjene som er beskrevet i WHOs TB-behandlingsretningslinjer, makrolider og aminoglykosider som vanligvis brukes i NTM-behandlingsretningslinjene, og medikamentresistensstedene dekker alle en gruppe medikamentresistensrelaterte steder i de WHO Mycobacterium tuberculosis Complex Mutation Catalog, samt andre rapporterte medikamentresistensgener og mutasjonssider i henhold til undersøkelsen og statistikken over Høyt scorende litteratur hjemme og i utlandet.
Typing av identifikasjon er basert på NTM -stammene oppsummert i NTM -retningslinjene publisert av Chinese Journal of Tuberculosis and Respiratory Diseases og konsensus for eksperter. De designet skriveprimere kan forsterke, sekvensere og kommentere mer enn 190 NTM -arter.
Gjennom målrettet multiplex PCR-amplifiseringsteknologi ble genotypinggenene og medikamentresistente gener av Mycobacterium amplifisert ved multiplex PCR, og amplikon-kombinasjonen av målgener som skulle påvises. De forsterkede produktene kan konstrueres til andre generasjons eller tredje generasjons sekvenseringsbiblioteker med høy gjennomstrømning, og all andre generasjons og tredje generasjons sekvenseringsplattformer kan utsettes for høye dybdesekvensering for å få sekvensinformasjonen til målgener. Ved å sammenligne med de kjente mutasjonene i den innebygde referansedatabasen (inkludert WHO Mycobacterium tuberculosis Complex Mutation Catalog og dens forhold til medikamentresistens), ble mutasjonene relatert til medikamentresistens eller mottakelighet av anti-tuberkulosemedisiner bestemt. Kombinert med den selvåpnede sputumprøvebehandlingsløsningen av makro- og mikro-test, ble problemet med lav nukleinsyreforsterkningseffektivitet av kliniske sputumprøver (ti ganger høyere enn for tradisjonelle metoder) løst, slik at medikamentresistens sekvenseringsdeteksjon kan være være direkte anvendt på kliniske sputumprøver.
Produktdeteksjonsområde
34medikamentresistensrelaterte gener av18anti-tuberkulosemedisiner og6NTM -medisiner ble oppdaget, dekket297medikamentresistenssteder; Ti typer Mycobacterium tuberculosis og mer enn190Typer av NTM ble oppdaget.
Tabell 1: Informasjon om 18+6 medisiner+190+NTM
Produktfordel
Sterk klinisk tilpasningsevne: Sputumprøvene kan oppdages direkte med selvkvalitetsmiddel uten kultur.
Den eksperimentelle operasjonen er enkel: den første runden med forsterkningsoperasjon er enkel, og bibliotekskonstruksjonen er fullført på 3 timer, noe som forbedrer arbeidseffektiviteten.
Omfattende skriving og medikamentresistens: dekker typing og medikamentresistenssteder for MTB og NTM, som er de viktigste punktene for klinisk bekymring, nøyaktig skriving og medikamentresistensdeteksjon, støtter uavhengig analyseprogramvare og generering av analyserapporter med ett klikk.
Kompatibilitet: Produktkompatibilitet, tilpasse til mainstream ILM og MGI/ONT -plattformer.
Produktspesifikasjon
| Produktkode | produktnavn | Deteksjonsplattform | spesifikasjoner |
| HWTS-NGS-T001 | Mycobacterium typing og medikamentresistensdeteksjonssett (Multiplex Amplification Method) | Ont 、 Illumina 、 MGI 、 Salus Pro | 16/96rxn |
Post Time: Jan-23-2024