Ett nytt vapen för tuberkulosdiagnos och upptäckt av läkemedelsresistens: En ny generation riktad sekvensering (TNG) i kombination med maskininlärning för tuberkulos överkänslighetsdiagnos
Litteraturrapport: CCA: En diagnostisk modell baserad på TNG: er och maskininlärning, som är lämplig för personer med mindre bakteriell tuberkulos och tuberkulös meningit.
Avhandlingstitel: Tuberculous-riktad nästa generations sekvensering och maskininlärning: En ultrakänslig diagnostisk strategi för paukific lungrör och tubulär meningit.
Periodiskt: 《Clinica Chimica Acta》
Om ： 6.5
Publikationsdatum: januari 2024
I kombination med University of Chinese Academy of Sciences och Peking Chest Hospital of Capital Medical University, etablerade makro- och mikrotest en tuberkulosdiagnosmodell baserad på den nya generationen av riktad sekvensering (TNGS) teknik och maskininlärningsmetod, som gav ultrahög-hög Detektionskänslighet för tuberkulos med få bakterier och tuberkulös meningit, gav en ny överkänslighetsdiagnosmetod för klinisk diagnos av två typer av tuberkulos och hjälpte den exakta diagnosen, detektering av läkemedelsresistens och behandling av tuberkulos. Samtidigt har det visat sig att patientens plasma -CFDNA kan användas som en lämplig provtyp för klinisk provtagning vid diagnosen TBM.
In this study, 227 plasma samples and cerebrospinal fluid samples were used to establish two clinical cohorts, in which the laboratory diagnostic cohort samples were used to establish the machine learning model of tuberculosis diagnosis, and the clinical diagnostic cohort samples were used to verify the established Diagnostisk modell. Alla prover riktades först av en specialdesignad riktad fångstsondpool för Mycobacterium tuberculosis. Sedan, baserat på TB-TNGS-sekvenseringsdata, används beslutsträdmodellen för att utföra 5-faldig korsvalidering på tränings- och valideringsuppsättningarna för laboratoriets diagnostiska kö, och de diagnostiska trösklaren för plasmaprover och cerebrospinalvätskeprov erhålls. Den erhållna tröskeln tas in i två testuppsättningar av klinisk diagnoskö för detektion, och elevens diagnostiska prestanda utvärderas med ROC -kurva. Slutligen erhölls diagnosmodellen för tuberkulos.
Fig. 1 Schematiskt diagram över forskningsdesign
Resultat: Enligt de specifika trösklarna för CSF -DNA -prov (AUC = 0,974) och plasma -CFDNA -prov (AUC = 0,908) bestämde i denna studie, bland 227 prover, var känsligheten för CSF -provet 97,01%, specificiteten var 95,65%och Känsligheten och specificiteten för plasmaprov var 82,61% och 86,36%. I analysen av 44 parade prover av plasma -CFDNA och cerebrospinalvätskedna från TBM -patienter har den diagnostiska strategin för denna studie en hög konsistens av 90,91% (40/44) i plasma -CFDNA och cerebrospinalvätskan DNA, och känsligheten är 95,45% (40/44) i plasma -CFDNA och cerebrospinalvätskan, 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 för gastriska juice -prover från samma patienter (28,57% mot 15,38%).
Fig. 2 Analys Prestanda för tuberkulosdiagnosmodell för populationsprover
Fig. 3 Diagnostiska resultat av parade prover
Slutsats: En överkänslig diagnostisk metod för tuberkulos fastställdes i denna studie, som kan ge ett diagnostiskt verktyg med den högsta detekteringskänsligheten för kliniska patienter med oligobacillär tuberkulos (negativ kultur). Detektion 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 makro- och mikrotest Tuberculosis Series Detection Products
Med tanke på den komplicerade provsituationen för tuberkulospatienter och olika behov ger makro- och mikrotest en komplett uppsättning NGS-lösningar för extraktion av kondensering från sputumprover, Qualcomm-bibliotekskonstruktion och sekvensering och dataanalys. Produkterna täcker snabb diagnos av tuberkulospatienter, läkemedelsresistensdetektering av tuberkulos, typ av mykobakterium tuberkulos och NTM, överkänslighetsdiagnos av bakterieregativ tuberkulos och tuberkulös människor, etc.
Seriella detekteringssatser för tuberkulos och mykobakterier:
| Artikelnr | produktnamn | produkttestinnehåll | provtyp | tillämplig modell |
| HWTS-3012 | Exemplar | Används vid kondenseringsbehandling av sputumprover har erhållit ett förstklassigt rekordnummer, Sutong Machinery Equipment 20230047. | sputum | |
| HWTS-NGS-P00021 | Qualcomm kvantitetsdetekteringssats för överkänslig tuberkulos (sondupptagningsmetod) | Icke-invasiv (flytande biopsi) överkänslighetsdetektering för bakterieregativ lungtuberkulos och hjärnknölar; Proverna från personer som misstänks vara smittade med tuberkulos eller icke-tuberkulos Mycobacteria analyserades av högdjupad sekvensering av metagenomik, och detekteringsinformationen om huruvida tuberkulos eller icke-tuberculosis mykobakteri var infekterade och den viktigaste första läkemedelsinformationen för mycobacterium tillhandahölls. | Perifert blod, alveolär sköljvätska, hydrotorax och ascites, fokuspunkterprov, cerebrospinalvätska. | Andra generation |
| Hwts-ngs-t001 | Mycobacterium typning och läkemedelsresistensdetekteringssats (multiplexamplifieringssekvenseringsmetod) | Mycobacterium typningstest, inklusive MTBC och 187 NTM；Detektering av läkemedelsresistens av Mycobacterium tuberkulos täcker 13 läkemedel och 16 kärnmutationsställen för läkemedelsresistensgener. | Sputum, alveolär sköljvätska, hydrotorax och ascites, fokuspunkterprov, cerebrospinalvätska. | Andra/tredje generationens dubbla plattform |
Höjdpunkter: HWTS-NGS-T001 MyCobacterium Typing and Drug Resistance Detection Kit (Multiplex Amplification Method)
Produktintroduktion
Produkten är baserad på de viktigaste första och andra raderna som beskrivs i WHO TB-behandlingsriktlinjerna, makrolider och aminoglykosider som vanligtvis används i NTM-behandlingsriktlinjerna, och läkemedelsresistensplatserna täcker alla en grupp läkemedelsresistensrelaterade platser i NTM Vem Mycobacterium tuberculosis-komplex mutationskatalog, såväl som andra rapporterade läkemedelsresistensgener och mutationsställen enligt undersökningen och statistiken för högt poäng litteraturer hemma och utomlands.
Att skriva identifiering är baserad på NTM -stammarna som sammanfattas i NTM -riktlinjerna som publicerats av Chinese Journal of Tuberculosis and Respiratory Diseases and the Consensus of Experts. De designade typprimerna kan förstärka, sekvens och kommentera mer än 190 NTM -arter.
Genom riktad multiplex PCR-amplifieringsteknik amplifierades genotypande gener och läkemedelsresistenta gener av Mycobacterium genom multiplex PCR, och amplikonkombinationen av målgener som skulle detekterades erhölls. De förstärkta produkterna kan konstrueras till andra generationens eller tredje generationens sekvenseringsbibliotek med hög kapacitet, och alla andra generationens och tredje generationens sekvenseringsplattformar kan utsättas för hög djupsekvens för att erhålla sekvensinformationen för målgener. Genom att jämföra med de kända mutationerna i den inbyggda referensdatabasen (inklusive WHO Mycobacterium tuberculosis-komplexmutationskatalog och dess förhållande till läkemedelsresistens) bestämdes mutationerna relaterade till läkemedelsresistens eller känslighet för anti-tuberkulosläkemedel. Kombinerat med den självöppna sputumprovbehandlingslösningen av makro- och mikrotest löstes problemet med låg nukleinsyramplifieringseffektivitet för kliniska sputumprover (tio gånger högre än för traditionella metoder), så att läkemedelsresistensdetektering kan vara direkt applicerad på kliniska sputumprover.
Produktdetekteringsområde
34läkemedelsresistensrelaterade gener av18anti-tuberculosis-läkemedel och6NTM -läkemedel upptäcktes, täcker297läkemedelsresistensplatser; Tio slags mykobacterium tuberculosis och mer än190typer av NTM detekterades.
Tabell 1: Information om 18+6 läkemedel+190+NTM
Produktfördel
Stark klinisk anpassningsförmåga: Sputumproverna kan detekteras direkt med självbevakningsmedel utan kultur.
Den experimentella operationen är enkel: den första omgången av amplifieringsoperationen är enkel och bibliotekskonstruktionen är klar på 3 timmar, vilket förbättrar arbetseffektiviteten.
Omfattande skrivning och läkemedelsresistens: Täcker typ- och läkemedelsresistensplatserna för MTB och NTM, som är de viktigaste punkterna för klinisk oro, exakt typning och läkemedelsresistensdetektering, stöd för oberoende analysprogramvara och generera analysrapporter med ett klick.
Kompatibilitet: Produktkompatibilitet, anpassning till mainstream ILM- och MGI/ONT -plattformar.
Produktspecifikation
| Produktkod | produktnamn | Upptäcktsplattform | specifikationer |
| Hwts-ngs-t001 | Mycobacterium typning och läkemedelsresistensdetekteringssats (multiplexamplifieringsmetod) | Ont 、 Illumina 、 Mgi 、 Salus Pro | 16/96RXN |
Inlägg: jan-23-2024