Et nytt våpen for tuberkulosediagnose og medikamentresistensdeteksjon: En ny generasjon målrettet sekvensering (tNGS) kombinert med maskinlæring for tuberkuloseoverfølsomhetsdiagnose
Litteraturrapport: CCa: en diagnostisk modell basert på tNGS og maskinlæring, som passer for personer med mindre bakteriell tuberkulose og tuberkuløs meningitt.
Avhandlingens tittel: Tuberkuløs-målrettet neste generasjons sekvensering og maskinlæring: en ultrasensitiv diagnostisk strategi for paucific pulmonal tubulars og tubulær meningitt.
Tidsskrift: 《Clinica Chimica Acta》
IF：6.5
Publiseringsdato: 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 av målrettet sekvensering (tNGS) teknologi og maskinlæringsmetode, som ga ultrahøy påvisningsfølsomhet for tuberkulose med få bakterier og tuberkuløs meningitt, ga en ny overfølsomhetsdiagnosemetode for klinisk diagnose av to typer tuberkulose, og hjalp til med nøyaktig diagnose, medikamentresistensdeteksjon og behandling av tuberkulose.Samtidig er det funnet at pasientens plasma cfDNA kan brukes som egnet prøvetype for klinisk prøvetaking ved diagnostisering av TBM.
I denne studien ble 227 plasmaprøver og cerebrospinalvæskeprøver brukt til å etablere to kliniske kohorter, der laboratoriediagnostiske kohortprøver ble brukt til å etablere maskinlæringsmodellen for tuberkulosediagnose, og de klinisk diagnostiske kohortprøvene ble brukt til å verifisere de etablerte. diagnostisk modell.Alle prøvene ble først målrettet av en spesialdesignet målrettet fangstprobepool for Mycobacterium tuberculosis.Deretter, basert på TB-tNGS-sekvenseringsdata, brukes beslutningstremodellen til å utføre 5-dobbel kryssvalidering på trenings- og valideringssettene til laboratoriediagnostikkøen, og de diagnostiske tersklene 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 av ROC-kurven.Til slutt ble diagnosemodellen for tuberkulose innhentet.
Fig. 1 skjematisk diagram av 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 sensitiviteten til CSF-prøven 97,01 %, spesifisiteten var 95,65 %, og sensitiviteten 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 i denne studien mer følsom for plasmaprøver enn Xpert-deteksjonsresultatene fra magesaftprøver fra de samme pasientene (28,57 % VS 15,38 %).
Fig. 2 Analyseytelse av tuberkulosediagnosemodell for populasjonsprøver
Fig. 3 Diagnostiske resultater av sammenkoblede prøver
Konklusjon: Det ble etablert en overfølsom diagnostisk metode for tuberkulose i denne studien, som kan gi et diagnostisk verktøy med høyest deteksjonssensitivitet for kliniske pasienter med oligobacillær tuberkulose (negativ kultur).Påvisning av hypersensitiv tuberkulose basert på plasma cfDNA kan være en egnet prøvetype for diagnostisering av aktiv tuberkulose og tuberkuløs meningitt (plasmaprøver er lettere å samle enn cerebrospinalvæske for pasienter som mistenkes for hjernetuberkulose).
Original lenke: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990?via%3Dihub
Kort introduksjon av Macro & Micro-Test tuberculosis serie deteksjonsprodukter
I lys av den kompliserte prøvesituasjonen til tuberkulosepasienter og ulike behov, tilbyr Macro & Micro-Test et komplett sett med NGS-løsninger for flytende utvinning fra sputumprøver, Qualcomm-bibliotekkonstruksjon og -sekvensering, og dataanalyse.Produktene dekker rask diagnostisering av tuberkulosepasienter, legemiddelresistensdeteksjon av tuberkulose, typing av mycobacterium tuberculosis og NTM, overfølsomhetsdiagnose av bakterienegativ tuberkulose og tuberkuløse mennesker, m.m.
Serielle deteksjonssett for tuberkulose og mykobakterier:
| Varenr | Produktnavn | innhold for produkttesting | prøvetype | gjeldende modell |
| HWTS-3012 | Prøvefrigjøringsmiddel | Brukt i flytende behandling av sputumprøver, har oppnådd et førsteklasses rekordnummer, Sutong Machinery Equipment 20230047. | sputum | |
| HWTS-NGS-P00021 | Qualcomm mengdedeteksjonssett for hypersensitiv tuberkulose (probefangstmetode) | Ikke-invasiv (væskebiopsi) overfølsomhetsdeteksjon for bakterienegativ lungetuberkulose og hjerneknuter;Prøvene av personer som mistenkes å være infisert med tuberkulose eller ikke-tuberkulose mykobakterier ble analysert ved hjelp av metagenomikk med høy dybde, og påvisningsinformasjonen om hvorvidt tuberkulose eller ikke-tuberkulose mykobakterier var infisert og den viktigste førstelinjeinformasjonen om legemiddelresistens av mycobacterium tuberculosis ble gitt. | Perifert blod, alveolar skyllevæske, hydrothorax og ascites, fokuspunkturprøve, cerebrospinalvæske. | Andre generasjon |
| HWTS-NGS-T001 | Mycobacterium typing og medikamentresistens deteksjonssett (multipleks amplifikasjonssekvenseringsmetode) | Mycobacterium typing test, inkludert MTBC og 187 NTM；Påvisning av medikamentresistens av Mycobacterium tuberculosis dekker 13 legemidler og 16 kjernemutasjonssteder for gener for legemiddelresistens. | Sputum, alveolar skyllevæske, hydrothorax og ascites, fokuspunkturprøve, cerebrospinalvæske. | Andre/tredje generasjons dobbel plattform |
Høydepunkter: HWTS-NGS-T001 Mycobacterium-typing og medikamentresistensdeteksjonssett (multipleks amplifikasjonsmetode)
Produkt introduksjon
Produktet er basert på de viktigste første- og andrelinjemedikamentene beskrevet i WHOs retningslinjer for behandling av tuberkulose, makrolider og aminoglykosider som vanligvis brukes i NTM-behandlingsretningslinjene, og legemiddelresistensstedene dekker alle en gruppe av legemiddelresistensrelaterte steder i WHO Mycobacterium tuberculosis kompleks mutasjonskatalog, så vel som andre rapporterte gener for medikamentresistens og mutasjonssteder i henhold til undersøkelser og statistikk fra høyscorende litteratur i inn- og utland.
Typeidentifikasjon er basert på NTM-stammene oppsummert i NTM-retningslinjene publisert av Chinese Journal of Tuberculosis and Respiratory Diseases og konsensus fra eksperter.De utformede typeprimerne kan amplifisere, sekvensere og kommentere mer enn 190 NTM-arter.
Gjennom målrettet multipleks PCR-amplifikasjonsteknologi ble genotypingsgenene og medikamentresistente gener fra Mycobacterium amplifisert ved multipleks PCR, og amplikonkombinasjonen av målgener som skulle påvises ble oppnådd.De amplifiserte produktene kan konstrueres til andregenerasjons eller tredjegenerasjons sekvenseringsbiblioteker med høy gjennomstrømning, og alle andregenerasjons og tredjegenerasjons sekvenseringsplattformer kan utsettes for sekvensering med høy dybde for å oppnå sekvensinformasjonen til målgener.Ved å sammenligne med de kjente mutasjonene i den innebygde referansedatabasen (inkludert WHO Mycobacterium tuberculosis kompleks mutasjonskatalog og dets forhold til medikamentresistens), ble mutasjonene knyttet til medikamentresistens eller mottakelighet for antituberkulosemedisiner bestemt.Kombinert med den selvåpnede sputumprøvebehandlingsløsningen til Macro & Micro-Test, ble problemet med lav nukleinsyreamplifikasjonseffektivitet for kliniske sputumprøver (ti ganger høyere enn tradisjonelle metoder) løst, slik at sekvensering av medikamentresistens kan oppdages. direkte påført kliniske sputumprøver.
Produktdeteksjonsområde
34medikamentresistensrelaterte gener av18anti-tuberkulose medisiner og6NTM-medisiner ble oppdaget, dekker297medikamentresistenssteder;Ti typer Mycobacterium tuberculosis og mer enn190typer NTM ble oppdaget.
Tabell 1: Informasjon om 18+6 legemidler +190+NTM
Produktfordel
Sterk klinisk tilpasningsevne: sputumprøvene kan påvises direkte med selvlikvefiseringsmiddel uten kultur.
Den eksperimentelle operasjonen er enkel: den første runden av forsterkningsoperasjonen er enkel, og bibliotekkonstruksjonen er fullført på 3 timer, noe som forbedrer arbeidseffektiviteten.
Omfattende typing og medikamentresistens: dekker type- og legemiddelresistensstedene til MTB og NTM, som er nøkkelpunktene for klinisk bekymring, nøyaktig typing og medikamentresistensdeteksjon, støtter uavhengig analyseprogramvare og generering av analyserapporter med ett klikk.
Kompatibilitet: produktkompatibilitet, tilpasning til vanlige ILM- og MGI/ONT-plattformer.
Produkt spesifikasjon
| Produktkode | Produktnavn | Deteksjonsplattform | spesifikasjoner |
| HWTS-NGS-T001 | Mycobacterium typing og medikamentresistens deteksjonssett (multipleks amplifikasjonsmetode) | ONT、Illumina、MGI、Salus pro | 16/96rxn |
Innleggstid: 23-jan-2024