Novo oružje za dijagnozu tuberkuloze i otkrivanje rezistencije na lijekove: Nova generacija ciljanog sekvenciranja (tNGS) u kombinaciji s strojnim učenjem za dijagnozu preosjetljivosti tuberkuloze
Izvještaj o literaturi: CCa: dijagnostički model zasnovan na tNGS-u i mašinskom učenju, koji je pogodan za osobe sa manje bakterijske tuberkuloze i tuberkuloznog meningitisa.
Naslov disertacije: Sekvencioniranje nove generacije i strojno učenje usmjereno na tuberkulozu: ultraosjetljiva dijagnostička strategija za paucifične plućne tubule i tubularni meningitis.
Periodični časopis: 《Clinica Chimica Acta》
IF：6.5
Datum objave: januar 2024
U kombinaciji sa Univerzitetom Kineske akademije nauka i Pekinškom bolnicom za grudi Medicinskog univerziteta Capital, Macro & Micro-Test je uspostavio model dijagnoze tuberkuloze zasnovan na novoj generaciji tehnologije ciljanog sekvenciranja (tNGS) i metodi mašinskog učenja, koja je omogućila ultra-visoku otkrivanje osjetljivosti na tuberkulozu s malo bakterija i tuberkulozni meningitis, pružio je novu metodu dijagnoze preosjetljivosti za kliničku dijagnozu dva tipa tuberkuloze i pomogao u preciznoj dijagnozi, otkrivanju rezistencije na lijekove i liječenju tuberkuloze.U isto vrijeme, utvrđeno je da se cfDNA plazme pacijenta može koristiti kao prikladan tip uzorka za kliničko uzorkovanje u dijagnozi TBM.
U ovoj studiji 227 uzoraka plazme i likvora korišćeno je za uspostavljanje dve kliničke kohorte, u kojima su laboratorijski dijagnostički kohortni uzorci korišćeni za uspostavljanje modela mašinskog učenja dijagnoze tuberkuloze, a klinički dijagnostički kohortni uzorci su korišćeni za verifikaciju utvrđenog dijagnostički model.Svi uzorci su prvo bili ciljani posebno dizajniranim skupom ciljanih sonde za hvatanje Mycobacterium tuberculosis.Zatim, na osnovu podataka sekvenciranja TB-tNGS, model stabla odlučivanja se koristi za izvođenje 5-struke unakrsne validacije na setovima za obuku i validaciju laboratorijske dijagnostičke linije, i dobijaju se dijagnostički pragovi uzoraka plazme i uzoraka cerebrospinalne tekućine.Dobijeni prag se dovodi u dva testna skupa kliničkog dijagnoznog reda za detekciju, a dijagnostički učinak učenika se procjenjuje ROC krivom.Konačno, dobijen je model dijagnoze tuberkuloze.
Slika 1 šematski dijagram dizajna istraživanja
Rezultati: Prema specifičnim pragovima uzorka DNK likvora (AUC = 0,974) i uzorka cfDNA plazme (AUC = 0,908) utvrđenim u ovoj studiji, među 227 uzoraka, osjetljivost uzorka CSF je bila 97,01%, specifičnost 95,65%, a senzitivnost i specifičnost uzorka plazme iznosila je 82,61% i 86,36%.U analizi 44 uparena uzorka cfDNK plazme i DNK cerebrospinalne tečnosti pacijenata sa TBM, dijagnostička strategija ove studije ima visoku konzistenciju od 90,91% (40/44) u plazma cfDNA i DNK cerebrospinalne tečnosti, a osetljivost je 95,45% (42/44).Kod djece sa plućnom tuberkulozom, dijagnostička strategija ove studije je osjetljivija na uzorke plazme od rezultata Xpert detekcije uzoraka želučanog soka od istih pacijenata (28,57% VS 15,38%).
Slika 2 Performanse analize modela dijagnoze tuberkuloze za uzorke populacije
Slika 3 Dijagnostički rezultati uparenih uzoraka
Zaključak: U ovoj studiji uspostavljena je preosjetljiva dijagnostička metoda za tuberkulozu, koja može pružiti dijagnostički alat s najvećom detektivnom osjetljivošću za kliničke pacijente sa oligobacilarnom tuberkulozom (negativna kultura).Detekcija preosjetljive tuberkuloze na osnovu cfDNA plazme može biti prikladan tip uzorka za dijagnozu aktivne tuberkuloze i tuberkuloznog meningitisa (uzorke plazme je lakše prikupiti nego cerebrospinalnu tekućinu za pacijente za koje se sumnja na tuberkulozu mozga).
Originalni link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990?preko%3Dihub
Kratko predstavljanje proizvoda za detekciju tuberkuloze serije Macro & Micro-Test
S obzirom na komplikovanu situaciju uzoraka pacijenata sa tuberkulozom i različite potrebe, Macro & Micro-Test pruža kompletan set NGS rješenja za ekstrakciju tečnosti iz uzoraka sputuma, konstrukciju i sekvenciranje Qualcomm biblioteke i analizu podataka.Proizvodi pokrivaju brzu dijagnostiku pacijenata sa tuberkulozom, otkrivanje rezistencije tuberkuloze na lijekove, tipizaciju mikobakterije tuberkuloze i NTM, dijagnostiku preosjetljivosti bakterijsko negativnih tuberkuloze i tuberkuloznih osoba itd.
Serijski kompleti za detekciju tuberkuloze i mikobakterija:
| Artikl br | ime proizvoda | sadržaj testiranja proizvoda | tip uzorka | primjenjiv model |
| HWTS-3012 | Sredstvo za otpuštanje uzorka | Korišćen u tretmanu likvefakcije uzoraka sputuma, dobio je prvoklasni rekordni broj, Sutong Machinery Equipment 20230047. | sputum | |
| HWTS-NGS-P00021 | Qualcommov komplet za detekciju količine za preosjetljivu tuberkulozu (metoda hvatanja sonde) | Neinvazivna (tečna biopsija) detekcija preosjetljivosti na bakterijsku negativnu plućnu tuberkulozu i čvorove na mozgu;Uzorci ljudi za koje se sumnjalo da su zaraženi tuberkulozom ili mikobakterijama koje nisu tuberkuloze analizirani su metagenomskim sekvenciranjem velike dubine, te informacije o otkrivanju jesu li mikobakterije tuberkuloze ili ne-tuberkulozne mikobakterije zaražene i glavne informacije o otpornosti na lijekove prve linije mikobakterija tuberculosis su bili obezbeđeni. | Periferna krv, alveolarna lavaža, hidrotoraks i ascites, uzorak punkcije fokusa, cerebrospinalna tečnost. | Druga generacija |
| HWTS-NGS-T001 | Komplet za tipizaciju mikobakterija i detekciju rezistencije na lijekove (metoda multipleksnog sekvenciranja amplifikacije) | Test tipizacije mikobakterija, uključujući MTBC i 187 NTM；Detekcija rezistencije Mycobacterium tuberculosis na lijekove pokriva 13 lijekova i 16 ključnih mutacijskih mjesta gena rezistencije na lijekove. | Sputum, alveolarna lavaža, hidrotoraks i ascites, uzorak punkcije fokusa, cerebrospinalna tečnost. | Dvostruka platforma druge/treće generacije |
Istaknuto: HWTS-NGS-T001 komplet za tipizaciju mikobakterija i detekciju rezistencije na lijekove (metoda multipleksne amplifikacije)
Uvođenje proizvoda
Proizvod je zasnovan na glavnim lijekovima prve i druge linije opisanim u smjernicama SZO za liječenje TB, makrolidima i aminoglikozidima koji se obično koriste u smjernicama za liječenje NTM, a mjesta rezistencije na lijekove pokrivaju sve grupe mjesta povezanih s rezistencijom na lijekove u Katalog mutacijskih kompleksa SZO Mycobacterium tuberculosis, kao i drugih prijavljenih gena rezistencije na lijekove i mjesta mutacija prema istraživanjima i statističkim podacima visoko ocijenjenih literatura u zemlji i inostranstvu.
Identifikacija tipkanja temelji se na NTM sojevima sažetim u smjernicama za NTM koje je objavio Kineski časopis za tuberkulozu i respiratorne bolesti i na konsenzusu stručnjaka.Dizajnirani prajmeri za kucanje mogu pojačati, sekvencirati i označiti više od 190 NTM vrsta.
Putem ciljane multipleksne PCR tehnologije amplifikacije, geni za genotipizaciju i geni otporni na lijekove Mycobacterium amplificirani su multipleksnim PCR-om, te je dobivena amplikonska kombinacija ciljnih gena za detekciju.Amplificirani proizvodi mogu se konstruirati u biblioteke sekvencioniranja druge ili treće generacije visoke propusnosti, a sve platforme za sekvenciranje druge i treće generacije mogu se podvrgnuti sekvenciranju velike dubine kako bi se dobile informacije o sekvenci ciljnih gena.Poređenjem sa poznatim mutacijama sadržanim u ugrađenoj referentnoj bazi podataka (uključujući katalog mutacija kompleksa Mycobacterium tuberculosis SZO i njegovu vezu sa rezistencijom na lijekove), određene su mutacije koje se odnose na rezistenciju na lijekove ili osjetljivost na lijekove protiv tuberkuloze.U kombinaciji sa samootvorenim rješenjem za tretman uzorka sputuma Macro & Micro-Test-a, riješen je problem niske efikasnosti amplifikacije nukleinske kiseline kliničkih uzoraka sputuma (deset puta veća nego kod tradicionalnih metoda), tako da se može otkriti sekvenciranje rezistencije na lijekove. direktno primijenjen na kliničke uzorke sputuma.
Raspon detekcije proizvoda
34geni povezani s rezistencijom na lijekove18lijekovi protiv tuberkuloze i6NTM lijekovi su otkriveni, pokrivaju297mjesta otpornosti na lijekove;Deset vrsta Mycobacterium tuberculosis i više od190otkrivene su vrste NTM.
Tabela 1: Podaci o 18+6 lijekova +190+NTM
Prednost proizvoda
Snažna klinička prilagodljivost: uzorci sputuma se mogu direktno detektovati sredstvom za samoukapljivanje bez kulture.
Eksperimentalna operacija je jednostavna: prvi krug operacije pojačanja je jednostavan, a izgradnja biblioteke je završena za 3 sata, što poboljšava efikasnost rada.
Sveobuhvatna tipizacija i rezistencija na lijekove: pokrivanje mjesta tipizacije i rezistencije na lijekove MTB i NTM, koje su ključne tačke od kliničke zabrinutosti, precizno kucanje i otkrivanje rezistencije na lijekove, podržavajući nezavisni softver za analizu i generiranje izvještaja o analizi jednim klikom.
Kompatibilnost: kompatibilnost proizvoda, prilagođavanje mainstream ILM i MGI/ONT platformama.
Specifikacija proizvoda
| Kod proizvoda | ime proizvoda | Detekciona platforma | specifikacije |
| HWTS-NGS-T001 | Komplet za tipizaciju mikobakterija i detekciju rezistencije na lijekove (metoda multipleksne amplifikacije) | ONT、Illumina、MGI、Salus pro | 16/96rxn |
Vrijeme objave: Jan-23-2024