Senjata Baharu untuk Diagnosis Tuberkulosis dan Pengesanan Rintangan Ubat: Penjujukan Sasaran (tNGS) Generasi Baharu Digabungkan dengan Pembelajaran Mesin untuk Diagnosis Hipersensitiviti Tuberkulosis
Laporan literatur: CCa: model diagnostik berdasarkan tNGS dan pembelajaran mesin, yang sesuai untuk penghidap tuberkulosis bakteria yang kurang dan meningitis tuberkulosis.
Tajuk tesis: Penjujukan generasi akan datang yang disasarkan kepada tuberkulosis dan pembelajaran mesin: strategi diagnostik ultra-sensitif untuk tubular pulmonari pausif dan meningitis tubular.
Berkala: 《Clinica Chimica Acta》
JIKA：6.5
Tarikh penerbitan: Januari 2024
Digabungkan dengan Akademi Sains Universiti China dan Hospital Dada Beijing di Universiti Perubatan Capital, Macro & Micro-Test telah mewujudkan model diagnosis tuberkulosis berdasarkan teknologi penjujukan sasaran (tNGS) generasi baharu dan kaedah pembelajaran mesin, yang memberikan kepekaan pengesanan ultra tinggi untuk tuberkulosis dengan sedikit bakteria dan meningitis tuberkulosis, menyediakan kaedah diagnosis hipersensitiviti baharu untuk diagnosis klinikal dua jenis tuberkulosis, dan membantu diagnosis yang tepat, pengesanan rintangan ubat dan rawatan tuberkulosis. Pada masa yang sama, didapati bahawa cfDNA plasma pesakit boleh digunakan sebagai jenis sampel yang sesuai untuk persampelan klinikal dalam diagnosis TBM.
Dalam kajian ini, 227 sampel plasma dan sampel cecair serebrospinal telah digunakan untuk membentuk dua kohort klinikal, di mana sampel kohort diagnostik makmal digunakan untuk membentuk model pembelajaran mesin diagnosis tuberkulosis, dan sampel kohort diagnostik klinikal digunakan untuk mengesahkan model diagnostik yang telah ditetapkan. Semua sampel pertama kali disasarkan oleh kolam prob tangkapan sasaran yang direka khas untuk Mycobacterium tuberculosis. Kemudian, berdasarkan data penjujukan TB-tNGS, model pokok keputusan digunakan untuk melakukan pengesahan silang 5 kali ganda pada set latihan dan pengesahan barisan diagnostik makmal, dan ambang diagnostik sampel plasma dan sampel cecair serebrospinal diperoleh. Ambang yang diperoleh dibawa ke dalam dua set ujian barisan diagnosis klinikal untuk pengesanan, dan prestasi diagnostik pelajar dinilai oleh lengkung ROC. Akhir sekali, model diagnosis tuberkulosis diperoleh.
Rajah 1 gambarajah skematik reka bentuk penyelidikan
Keputusan: Mengikut ambang spesifik sampel DNA CSF (AUC = 0.974) dan sampel cfDNA plasma (AUC = 0.908) yang ditentukan dalam kajian ini, antara 227 sampel, sensitiviti sampel CSF adalah 97.01%, spesifisiti adalah 95.65%, dan sensitiviti serta spesifisiti sampel plasma adalah 82.61% dan 86.36%. Dalam analisis 44 sampel berpasangan cfDNA plasma dan DNA cecair serebrospinal daripada pesakit TBM, strategi diagnostik kajian ini mempunyai konsistensi yang tinggi iaitu 90.91% (40/44) dalam cfDNA plasma dan DNA cecair serebrospinal, dan sensitiviti adalah 95.45% (42/44). Pada kanak-kanak yang menghidap tuberkulosis pulmonari, strategi diagnostik kajian ini lebih sensitif terhadap sampel plasma berbanding keputusan pengesanan Xpert sampel jus gastrik daripada pesakit yang sama (28.57% VS 15.38%).
Rajah 2 Prestasi analisis model diagnosis tuberkulosis untuk sampel populasi
Rajah 3 Keputusan diagnostik sampel berpasangan
Kesimpulan: Kaedah diagnostik hipersensitif untuk tuberkulosis telah diwujudkan dalam kajian ini, yang boleh menyediakan alat diagnostik dengan sensitiviti pengesanan tertinggi untuk pesakit klinikal dengan tuberkulosis oligobasilar (kultur negatif). Pengesanan tuberkulosis hipersensitif berdasarkan cfDNA plasma mungkin merupakan jenis sampel yang sesuai untuk diagnosis tuberkulosis aktif dan meningitis tuberkulosis (sampel plasma lebih mudah dikumpulkan daripada cecair serebrospinal untuk pesakit yang disyaki menghidap tuberkulosis otak).
Pautan asal: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990? melalui%3Dihub
Pengenalan ringkas produk pengesanan siri tuberkulosis Makro & Mikro-Ujian
Memandangkan situasi sampel pesakit tuberkulosis yang rumit dan pelbagai keperluan, Macro & Micro-Test menyediakan satu set lengkap penyelesaian NGS untuk pengekstrakan pencairan daripada sampel sputum, pembinaan dan penjujukan perpustakaan Qualcomm, dan analisis data. Produk-produk ini merangkumi diagnosis pantas pesakit tuberkulosis, pengesanan rintangan ubat untuk tuberkulosis, penentuan jenis mikobakteria tuberkulosis dan NTM, diagnosis hipersensitiviti tuberkulosis bakteria-negatif dan penghidap tuberkulosis, dsb.
Kit pengesanan bersiri untuk tuberkulosis dan mikobakteria:
| Nombor Item | nama produk | kandungan ujian produk | jenis sampel | model yang berkenaan |
| HWTS-3012 | Ejen pelepasan sampel | Digunakan dalam rawatan pencairan sampel sputum, telah memperoleh nombor rekod kelas pertama, Sutong Machinery Equipment 20230047. | kahak | |
| HWTS-NGS-P00021 | Kit pengesanan kuantiti Qualcomm untuk tuberkulosis hipersensitif (kaedah penangkapan probe) | Pengesanan hipersensitiviti bukan invasif (biopsi cecair) untuk tuberkulosis pulmonari bakteria-negatif dan nodul otak; Sampel orang yang disyaki dijangkiti tuberkulosis atau mikobakteria bukan tuberkulosis dianalisis melalui metagenomik penjujukan mendalam yang tinggi, dan maklumat pengesanan sama ada mikobakteria tuberkulosis atau bukan tuberkulosis dijangkiti dan maklumat rintangan ubat barisan pertama utama bagi mikobakteria tuberkulosis telah disediakan. | Darah periferi, cecair lavaj alveolar, hidrotoraks dan asites, sampel tusukan fokus, cecair serebrospinal. | Generasi kedua |
| HWTS-NGS-T001 | Kit pengesanan penaipan dan rintangan ubat Mycobacterium (kaedah penjujukan amplifikasi multipleks) | Ujian menaip Mycobacterium, termasuk MTBC dan 187 NTM；Pengesanan rintangan ubat Mycobacterium tuberculosis merangkumi 13 ubat dan 16 tapak mutasi teras gen rintangan ubat. | Kahak, cecair lavaj alveolar, hidrotoraks dan asites, sampel tusukan fokus, cecair serebrospinal. | Platform dwi generasi kedua/ketiga |
Sorotan: Kit pengesanan rintangan dan penaipan Mycobacterium HWTS-NGS-T001 (kaedah amplifikasi multipleks)
Pengenalan produk
Produk ini berdasarkan ubat barisan pertama dan kedua utama yang diterangkan dalam garis panduan rawatan TB WHO, makrolida dan aminoglikosida yang biasa digunakan dalam garis panduan rawatan NTM, dan tapak rintangan ubat merangkumi semua satu kumpulan tapak berkaitan rintangan ubat dalam katalog mutasi kompleks Mycobacterium tuberculosis WHO, serta gen rintangan ubat dan tapak mutasi lain yang dilaporkan mengikut penyiasatan dan statistik literatur berskor tinggi di dalam dan luar negara.
Pengenalpastian penaipan adalah berdasarkan strain NTM yang diringkaskan dalam garis panduan NTM yang diterbitkan oleh Chinese Journal of Tuberculosis and Respiratory Diseases dan konsensus pakar. Primer penaipan yang direka bentuk boleh menguatkan, menjujukan dan memberi anotasi kepada lebih daripada 190 spesies NTM.
Melalui teknologi amplifikasi PCR multipleks yang disasarkan, gen penentuan gen dan gen tahan ubat Mycobacterium telah diamplifikasi oleh PCR multipleks, dan gabungan amplikon gen sasaran yang akan dikesan telah diperoleh. Produk yang diamplifikasi boleh dibina ke dalam perpustakaan penjujukan daya pemprosesan tinggi generasi kedua atau ketiga, dan semua platform penjujukan generasi kedua dan ketiga boleh tertakluk kepada penjujukan mendalam tinggi untuk mendapatkan maklumat jujukan gen sasaran. Dengan membandingkan dengan mutasi yang diketahui yang terkandung dalam pangkalan data rujukan terbina dalam (termasuk katalog mutasi kompleks WHO Mycobacterium tuberculosis dan hubungannya dengan rintangan ubat), mutasi yang berkaitan dengan rintangan ubat atau kerentanan ubat anti-tuberkulosis telah ditentukan. Digabungkan dengan penyelesaian rawatan sampel sputum terbuka sendiri Makro & Mikro-Ujian, masalah kecekapan amplifikasi asid nukleik yang rendah bagi sampel sputum klinikal (sepuluh kali lebih tinggi daripada kaedah tradisional) telah diselesaikan, supaya pengesanan penjujukan rintangan ubat boleh digunakan secara langsung pada sampel sputum klinikal.
Julat pengesanan produk
34gen berkaitan rintangan ubat bagi18ubat anti-tuberkulosis dan6Ubat NTM dikesan, meliputi297tapak rintangan ubat; Sepuluh jenis Mycobacterium tuberculosis dan lebih daripada190jenis NTM telah dikesan.
Jadual 1: Maklumat Ubat 18+6 +190+NTM
Kelebihan produk
Kebolehsuaian klinikal yang kuat: sampel sputum boleh dikesan secara langsung dengan agen pencairan sendiri tanpa kultur.
Operasi eksperimen adalah mudah: pusingan pertama operasi amplifikasi adalah mudah, dan pembinaan perpustakaan siap dalam 3 jam, yang meningkatkan kecekapan kerja.
Penaipan dan rintangan ubat yang komprehensif: merangkumi tapak penaipan dan rintangan ubat MTB dan NTM, yang merupakan perkara utama yang menjadi perhatian klinikal, pengesanan penaipan dan rintangan ubat yang tepat, menyokong perisian analisis bebas dan menjana laporan analisis dengan satu klik.
Keserasian: keserasian produk, menyesuaikan diri dengan platform arus perdana ILM dan MGI/ONT.
Spesifikasi produk
| Kod produk | nama produk | Platform pengesanan | spesifikasi |
| HWTS-NGS-T001 | Kit pengesanan penaipan dan rintangan ubat Mycobacterium (kaedah amplifikasi multipleks) | ONT、Illumina、MGI、Salus pro | 16/96rxn |
Masa siaran: 23 Jan-2024