Nová zbraň pro diagnostiku tuberkulózy a detekci lékové rezistence: Cílené sekvenování nové generace (tNGS) v kombinaci se strojovým učením pro diagnostiku hypersenzitivity tuberkulózy
Literární zpráva: CCa: diagnostický model založený na tNGS a strojovém učení, který je vhodný pro osoby s méně bakteriální tuberkulózou a tuberkulózní meningitidou.
Název práce: Sekvenování nové generace zaměřené na tuberkulózu a strojové učení: ultracitlivá diagnostická strategie pro paucific plicní tubulární a tubulární meningitidu.
Periodikum: 《Clinica Chimica Acta》
POKUD: 6.5
Datum zveřejnění: leden 2024
Ve spojení s Univerzitou Čínské akademie věd a Pekingskou hrudní nemocnicí Capital Medical University vytvořil Macro & Micro-Test model diagnostiky tuberkulózy založený na nové generaci technologie cíleného sekvenování (tNGS) a metodě strojového učení, která poskytla ultra-vysoké citlivost detekce tuberkulózy s malým počtem bakterií a tuberkulózní meningitidy poskytla novou diagnostickou metodu hypersenzitivity pro klinickou diagnostiku dvou typů tuberkulózy a pomohla k přesné diagnóze, detekci lékové rezistence a léčbě tuberkulózy.Zároveň bylo zjištěno, že plazmatická cfDNA pacienta může být použita jako vhodný typ vzorku pro klinické odběry v diagnostice TBM.
V této studii bylo použito 227 vzorků plazmy a vzorků mozkomíšního moku k vytvoření dvou klinických kohort, ve kterých byly vzorky laboratorní diagnostické kohorty použity k vytvoření modelu strojového učení diagnostiky tuberkulózy a vzorky klinické diagnostické kohorty byly použity k ověření stanovených diagnostický model.Všechny vzorky byly nejprve zaměřeny speciálně navrženým cíleným zásobníkem sond pro Mycobacterium tuberculosis.Poté, na základě dat sekvenování TB-tNGS, je model rozhodovacího stromu použit k provedení 5násobné křížové validace na trénovacích a validačních sadách laboratorní diagnostické fronty a jsou získány diagnostické prahy vzorků plazmy a vzorků mozkomíšního moku.Získaný práh je zařazen do dvou testovacích sad fronty klinické diagnózy pro detekci a diagnostický výkon studenta je vyhodnocen pomocí ROC křivky.Nakonec byl získán diagnostický model tuberkulózy.
Obr. 1 schematický diagram návrhu výzkumu
Výsledky: Podle specifických prahů vzorku DNA CSF (AUC = 0,974) a vzorku cfDNA plazmy (AUC = 0,908) stanovených v této studii byla mezi 227 vzorky citlivost vzorku CSF 97,01 %, specificita 95,65 % a senzitivita a specificita vzorku plazmy byla 82,61 % a 86,36 %.Při analýze 44 párových vzorků cfDNA plazmy a DNA mozkomíšního moku od pacientů s TBM má diagnostická strategie této studie vysokou konzistenci 90,91 % (40/44) v plazmové cfDNA a DNA mozkomíšního moku a citlivost je 95,45 %. (42/44).U dětí s plicní tuberkulózou je diagnostická strategie této studie citlivější na vzorky plazmy než výsledky detekce Xpert vzorků žaludeční šťávy od stejných pacientů (28,57 % oproti 15,38 %).
Obr. 2 Analýza výkonu modelu diagnózy tuberkulózy pro vzorky populace
Obr. 3 Diagnostické výsledky spárovaných vzorků
Závěr: V této studii byla stanovena hypersenzitivní diagnostická metoda pro tuberkulózu, která může poskytnout diagnostický nástroj s nejvyšší senzitivitou detekce pro klinické pacienty s oligobacilární tuberkulózou (negativní kultivace).Detekce hypersenzitivní tuberkulózy na základě plazmatické cfDNA může být vhodným typem vzorku pro diagnostiku aktivní tuberkulózy a tuberkulózní meningitidy (u pacientů s podezřením na mozkovou tuberkulózu je odběr vzorků plazmy snazší než odběr mozkomíšního moku).
Původní odkaz: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990?přes%3Dihub
Krátké představení produktů řady Macro & Micro-Test pro detekci tuberkulózy
Vzhledem ke komplikované situaci se vzorky pacientů s tuberkulózou a různým potřebám poskytuje Macro & Micro-Test kompletní sadu řešení NGS pro extrakci zkapalnění ze vzorků sputa, konstrukci a sekvenování knihoven Qualcomm a analýzu dat.Produkty zahrnují rychlou diagnostiku pacientů s tuberkulózou, detekci lékové rezistence tuberkulózy, typizaci mycobacterium tuberculosis a NTM, diagnostiku přecitlivělosti u bakteriálně negativní tuberkulózy a tuberkulózy atd.
Sériové detekční soupravy pro tuberkulózu a mykobakterie:
| Předmět číslo | jméno výrobku | obsah testování produktů | typ vzorku | použitelný model |
| HWTS-3012 | Vzorek uvolňovacího prostředku | Používá se při zkapalňování vzorků sputa, získalo prvotřídní rekordní číslo, Sutong Machinery Equipment 20230047. | sputum | |
| HWTS-NGS-P00021 | Sada Qualcomm pro detekci množství pro hypersenzitivní tuberkulózu (metoda snímání sondou) | Neinvazivní (tekutá biopsie) detekce hypersenzitivity pro bakteriálně negativní plicní tuberkulózu a mozkové uzliny;Vzorky lidí s podezřením na infekci tuberkulózními nebo netuberkulózními mykobakteriemi byly analyzovány pomocí metagenomiky s vysokou hloubkou sekvenování a detekční informace o tom, zda byly infikovány tuberkulózní nebo netuberkulózní mykobakterie, a hlavní informace o lékové rezistenci mycobacterium tuberculosis první linie. byly poskytnuty. | Periferní krev, alveolární laváž, hydrothorax a ascites, vzorek z punkce, mozkomíšní mok. | Druhá generace |
| HWTS-NGS-T001 | Souprava pro typizaci Mycobacterium a detekční souprava lékové rezistence (multiplexní amplifikační sekvenační metoda) | Mycobacterium typizační test, včetně MTBC a 187 NTM；Detekce lékové rezistence Mycobacterium tuberculosis zahrnuje 13 léků a 16 hlavních mutačních míst genů lékové rezistence. | Sputum, tekutina z alveolární laváže, hydrothorax a ascites, vzorek z fokusní punkce, mozkomíšní mok. | Duální platforma druhé/třetí generace |
Přednosti: HWTS-NGS-T001 souprava pro typizaci Mycobacterium a detekční souprava lékové rezistence (multiplexní amplifikační metoda)
Představení produktu
Produkt je založen na hlavních lécích první a druhé linie popsaných v pokynech WHO pro léčbu tuberkulózy, makrolidech a aminoglykosidech běžně používaných v pokynech pro léčbu NTM a místa lékové rezistence pokrývají všechny jednu skupinu míst souvisejících s lékovou rezistencí v Katalog WHO komplexních mutací Mycobacterium tuberculosis, stejně jako další hlášené geny lékové rezistence a mutační místa podle šetření a statistik vysoce bodované literatury doma i v zahraničí.
Identifikace typizace je založena na kmenech NTM shrnutých v pokynech NTM publikovaných Chinese Journal of Tuberculosis and Respiratory Diseases a na konsenzu odborníků.Navržené typizační primery mohou amplifikovat, sekvenovat a anotovat více než 190 druhů NTM.
Pomocí technologie cílené multiplexní PCR amplifikace byly genotypizační geny a geny rezistentní na léčivo Mycobacterium amplifikovány pomocí multiplexní PCR a byla získána amplikonová kombinace cílových genů, které mají být detekovány.Amplifikované produkty mohou být konstruovány do vysoce výkonných sekvenačních knihoven druhé generace nebo třetí generace a všechny sekvenační platformy druhé generace a třetí generace mohou být podrobeny sekvenování s vysokou hloubkou, aby se získaly informace o sekvenci cílových genů.Porovnáním se známými mutacemi obsaženými ve vestavěné referenční databázi (včetně katalogu mutací komplexu WHO Mycobacterium tuberculosis a jeho vztahu k lékové rezistenci) byly stanoveny mutace související s lékovou rezistencí nebo citlivostí antituberkulotik.V kombinaci se samootevřeným roztokem pro ošetření vzorků sputa Macro & Micro-Test byl vyřešen problém nízké účinnosti amplifikace nukleových kyselin ve vzorcích klinického sputa (desetkrát vyšší než u tradičních metod), takže může být detekována sekvenační detekce lékové rezistence. přímo aplikován na klinické vzorky sputa.
Rozsah detekce produktu
34geny související s lékovou rezistencí18léky proti tuberkulóze a6Byly zjištěny léky NTM, pokrývající297místa lékové rezistence;Deset druhů Mycobacterium tuberculosis a více než190byly zjištěny druhy NTM.
Tabulka 1: Informace o 18+6 Drogách +190+NTM
Výhoda produktu
Silná klinická adaptabilita: vzorky sputa mohou být přímo detekovány samozkapalňovacím činidlem bez kultivace.
Experimentální operace je jednoduchá: první kolo operace zesílení je jednoduché a stavba knihovny je dokončena za 3 hodiny, což zvyšuje efektivitu práce.
Komplexní typizace a léková rezistence: pokrytí míst pro typizaci a lékovou rezistenci MTB a NTM, což jsou klíčové body klinického zájmu, přesná typizace a detekce lékové rezistence, podpora nezávislého analytického softwaru a generování analytických zpráv jediným kliknutím.
Kompatibilita: kompatibilita produktu, přizpůsobení se běžným platformám ILM a MGI/ONT.
Specifikace produktu
| Kód produktu | jméno výrobku | Detekční platforma | Specifikace |
| HWTS-NGS-T001 | Souprava pro typizaci mycobacterium a detekční souprava lékové rezistence (multiplexní amplifikační metoda) | ONT, Illumina, MGI, Salus pro | 16/96 rxn |
Čas odeslání: 23. ledna 2024