Ett nytt vapen för tuberkulosdiagnostik och läkemedelsresistensdetektion: en ny generation riktad sekvensering (tNGS) i kombination med maskininlärning för diagnostik av tuberkulosöverkänslighet
Litteraturrapport: CCa: en diagnostisk modell baserad på tNGS och maskininlärning, som är lämplig för personer med mindre bakteriell tuberkulos och tuberkulös meningit.
Avhandlingens titel: Tuberkulös-riktad nästa generations sekvensering och maskininlärning: en ultrakänslig diagnostisk strategi för paucific pulmonary tubulars and tubular meningit.
Tidskrift: 《Clinica Chimica Acta》
OM: 6,5
Publiceringsdatum: januari 2024
I kombination med University of Chinese Academy of Sciences och Beijing Chest Hospital of Capital Medical University, etablerade Macro & Micro-Test en tuberkulosdiagnosmodell baserad på den nya generationen av riktad sekvenseringsteknik (tNGS) och maskininlärningsmetod, som gav ultrahöga detektionskänslighet för tuberkulos med få bakterier och tuberkulös meningit, gav en ny överkänslighetsdiagnosmetod för klinisk diagnos av två typer av tuberkulos, och hjälpte till med korrekt diagnos, läkemedelsresistens upptäckt och behandling av tuberkulos.Samtidigt har man funnit att patientens plasma cfDNA kan användas som en lämplig provtyp för klinisk provtagning vid diagnos av TBM.
I denna studie användes 227 plasmaprover och cerebrospinalvätskeprover för att upprätta två kliniska kohorter, där de laboratoriediagnostiska kohortproverna användes för att fastställa maskininlärningsmodellen för tuberkulosdiagnos, och de kliniska diagnostiska kohortproverna användes för att verifiera de etablerade diagnostisk modell.Alla prover var först målinriktade av en specialdesignad målinriktad infångningsprobpool för Mycobacterium tuberculosis.Sedan, baserat på TB-tNGS-sekvenseringsdata, används beslutsträdsmodellen för att utföra 5-faldig korsvalidering av tränings- och valideringsuppsättningarna i laboratoriediagnostikkön, och de diagnostiska tröskelvärdena för plasmaprover och cerebrospinalvätskeprov erhålls.Den erhållna tröskeln förs in i två testuppsättningar av klinisk diagnoskö för detektion, och den diagnostiska prestandan för eleven utvärderas av ROC-kurvan.Slutligen erhölls diagnosmodellen för tuberkulos.
Fig. 1 schematiskt diagram av forskningsdesign
Resultat: Enligt de specifika tröskelvärdena för CSF-DNA-prov (AUC = 0,974) och plasma-cfDNA-prov (AUC = 0,908) bestämda i denna studie, bland 227 prover, var känsligheten för CSF-provet 97,01 %, specificiteten var 95,65 %, och sensitiviteten och specificiteten för plasmaprovet var 82,61 % och 86,36 %.I analysen av 44 parade prover av plasma-cfDNA och cerebrospinalvätska-DNA från TBM-patienter har den diagnostiska strategin för denna studie en hög konsistens på 90,91 % (40/44) i plasma-cfDNA och cerebrospinalvätska-DNA, och känsligheten är 95,45 % (42/44).Hos barn med lungtuberkulos är den diagnostiska strategin för denna studie mer känslig för plasmaprover än Xpert-detekteringsresultaten från magsaftprover från samma patienter (28,57 % VS 15,38 %).
Fig. 2 Analysprestanda för tuberkulosdiagnosmodell för populationsprover
Fig. 3 Diagnostiska resultat av parade prover
Slutsats: En överkänslig diagnostisk metod för tuberkulos etablerades i denna studie, som kan ge ett diagnostiskt verktyg med högsta detektionskänslighet för kliniska patienter med oligobacillär tuberkulos (negativ odling).Påvisande av överkänslig tuberkulos baserat på plasma cfDNA kan vara en lämplig provtyp för diagnos av aktiv tuberkulos och tuberkulös meningit (plasmaprover är lättare att samla än cerebrospinalvätska för patienter som misstänks för hjärntuberkulos).
Originallänk: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990?via%3Dihub
Kort introduktion av Macro & Micro-Test tuberculosis serie detektionsprodukter
Med tanke på den komplicerade provsituationen för tuberkulospatienter och olika behov tillhandahåller Macro & Micro-Test en komplett uppsättning NGS-lösningar för vätskeextraktion från sputumprover, Qualcomm-bibliotekskonstruktion och -sekvensering samt dataanalys.Produkterna omfattar snabb diagnos av tuberkulospatienter, läkemedelsresistensdetektering av tuberkulos, typning av mycobacterium tuberculosis och NTM, överkänslighetsdiagnos av bakterienegativ tuberkulos och tuberkulos m.m.
Seriella detektionssatser för tuberkulos och mykobakterier:
| artikelnummer | produktnamn | produkttestinnehåll | provtyp | tillämplig modell |
| HWTS-3012 | Provsläppmedel | Används vid flytande behandling av sputumprover, har erhållit ett förstklassigt rekordnummer, Sutong Machinery Equipment 20230047. | sputum | |
| HWTS-NGS-P00021 | Qualcomm kvantitetsdetektionskit för överkänslig tuberkulos (probfångningsmetod) | Icke-invasiv (vätskebiopsi) överkänslighetsdetektion för bakterienegativ lungtuberkulos och hjärnknölar;Proverna av personer som misstänks vara infekterade med tuberkulos eller icke-tuberkulos mykobakterier analyserades med djupgående sekvenseringsmetagenomik, och detekteringsinformation om huruvida tuberkulos eller icke-tuberkulos mykobakterier var infekterade och den huvudsakliga första linjens läkemedelsresistensinformation om mycobacterium tuberculosis tillhandahölls. | Perifert blod, alveolär sköljvätska, hydrothorax och ascites, fokuspunktionsprov, cerebrospinalvätska. | Andra generationen |
| HWTS-NGS-T001 | Mycobacterium-typning och läkemedelsresistensdetektionskit (multiplex amplifieringssekvenseringsmetod) | Mycobacterium typningstest, inklusive MTBC och 187 NTM；Läkemedelsresistensdetektering av Mycobacterium tuberculosis omfattar 13 läkemedel och 16 kärnmutationsställen för läkemedelsresistensgener. | Sputum, alveolär sköljvätska, hydrothorax och ascites, fokuspunktionsprov, cerebrospinalvätska. | Andra/tredje generationens dubbelplattform |
Höjdpunkter: HWTS-NGS-T001 Mycobacterium typning och läkemedelsresistensdetektionskit (multiplex amplifieringsmetod)
Produkt introduktion
Produkten är baserad på de viktigaste första- och andrahandsläkemedlen som beskrivs i WHO:s riktlinjer för behandling av tuberkulos, makrolider och aminoglykosider som vanligtvis används i NTM:s behandlingsriktlinjer, och läkemedelsresistensställena täcker alla en grupp av läkemedelsresistensrelaterade platser i WHO:s Mycobacterium tuberculosis-komplex-mutationskatalog, såväl som andra rapporterade läkemedelsresistensgener och mutationsställen enligt undersökningar och statistik från högt rankade litteraturer hemma och utomlands.
Typidentifiering baseras på NTM-stammarna som sammanfattas i NTM-riktlinjerna publicerade av Chinese Journal of Tuberculosis and Respiratory Diseases och experternas konsensus.De designade typningsprimrarna kan amplifiera, sekvensera och kommentera mer än 190 NTM-arter.
Genom målinriktad multiplex PCR-amplifieringsteknologi amplifierades genotypningsgener och läkemedelsresistenta gener från Mycobacterium med multiplex PCR, och amplikonkombinationen av målgener som skulle detekteras erhölls.De amplifierade produkterna kan konstrueras till andra generationens eller tredje generationens sekvenseringsbibliotek med hög genomströmning, och alla andra generationens och tredje generationens sekvenseringsplattformar kan utsättas för hög djup sekvensering för att erhålla sekvensinformationen för målgener.Genom att jämföra med de kända mutationerna som finns i den inbyggda referensdatabasen (inklusive WHO:s Mycobacterium tuberculosis-komplexmutationskatalog och dess samband med läkemedelsresistens) bestämdes mutationerna relaterade till läkemedelsresistens eller känslighet för anti-tuberkulosläkemedel.I kombination med den självöppnade sputumprovbehandlingslösningen från Macro & Micro-Test löstes problemet med låg nukleinsyraamplifieringseffektivitet för kliniska sputumprover (tio gånger högre än för traditionella metoder), så att läkemedelsresistenssekvensdetektering kan appliceras direkt på kliniska sputumprover.
Produktdetekteringsintervall
34läkemedelsresistensrelaterade gener av18läkemedel mot tuberkulos och6NTM-droger upptäcktes, täckande297läkemedelsresistensställen;Tio sorters Mycobacterium tuberculosis och mer än190typer av NTM upptäcktes.
Tabell 1: Information om 18+6 droger +190+NTM
Produktfördel
Stark klinisk anpassningsförmåga: sputumproverna kan detekteras direkt med självvätskemedel utan odling.
Den experimentella operationen är enkel: den första omgången av förstärkningsoperationen är enkel, och bibliotekskonstruktionen är klar på 3 timmar, vilket förbättrar arbetseffektiviteten.
Omfattande typning och läkemedelsresistens: täcker typning och läkemedelsresistensplatser för MTB och NTM, som är nyckelpunkterna för klinisk oro, exakt typning och läkemedelsresistensdetektering, stödjer oberoende analysmjukvara och genererar analysrapporter med ett klick.
Kompatibilitet: produktkompatibilitet, anpassning till vanliga ILM- och MGI/ONT-plattformar.
Produktspecifikation
| Produktkod | produktnamn | Detektionsplattform | specifikationer |
| HWTS-NGS-T001 | Mycobacterium typing och läkemedelsresistensdetektionskit (multiplex amplifieringsmetod) | ONT、Illumina、MGI、Salus pro | 16/96rxn |
Posttid: 2024-jan-23