Een nieuw wapen voor tuberculose -diagnose en detectie van geneesmiddelenweerstand: een nieuwe generatie gerichte sequencing (TNGS) gecombineerd met machine learning voor tuberculose overgevoeligheid diagnose
Literatuurrapport: CCA: een diagnostisch model op basis van TNG's en machine learning, dat geschikt is voor mensen met minder bacteriële tuberculose en tuberculeuze meningitis.
Thesis titel: tuberculeuze gerichte sequencing van de volgende generatie en machine learning: een ultra-gevoelige diagnostische strategie voor paucificeerde pulmonale buisjes en buisvormige meningitis.
Periodiek: 《Clinica Chimica Acta》》
Als ： 6.5
Publicatiedatum: januari 2024
Gecombineerd met de University of Chinese Academie van Wetenschappen en Beijing Chest Hospital of Capital Medical University, hebben Macro en Micro-test een tuberculose-diagnosemodel opgericht op basis van de nieuwe generatie gerichte sequencing (TNGS) technologie en machine learning-methode, die ultrahoog leverde, Detectiegevoeligheid voor tuberculose met weinig bacteriën en tuberculeuze meningitis, bood een nieuwe overgevoeligheidsdiagnosemethode voor de klinische diagnose van twee typen van tuberculose, en hielp de nauwkeurige diagnose, detectie van geneesmiddelenweerstand en behandeling van tuberculose. Tegelijkertijd blijkt dat het plasma -cfDNA van de patiënt kan worden gebruikt als een geschikt monstertype voor klinische bemonstering bij de diagnose van TBM.
In deze studie werden 227 plasmamonsters en cerebrospinale vloeistofmonsters gebruikt om twee klinische cohorten vast te stellen, waarbij de laboratoriumdiagnostische cohortmonsters werden gebruikt om het machine learning -model van tuberculosis diagnose te vestigen, en de klinische diagnostische cohortmonsters werden gebruikt om de inzet te verifiëren Diagnostisch model. Alle monsters werden voor het eerst het doelwit van een speciaal ontworpen gerichte capture -sondepool voor Mycobacterium tuberculose. Vervolgens wordt op basis van TB-TNGS-sequentiegegevens het beslissingsboommodel gebruikt om 5-voudige kruisvalidatie uit te voeren op de training- en validatiesets van de laboratoriumdiagnostische wachtrij en de diagnostische drempels van plasmamonsters en cerebrospinale vloeistofmonsters worden verkregen. De verkregen drempel wordt in twee testsets van klinische diagnose -wachtrij voor detectie gebracht en de diagnostische prestaties van de leerling worden geëvalueerd door ROC -curve. Ten slotte werd het diagnosemodel van tuberculose verkregen.
Fig. 1 Schematisch diagram van onderzoeksontwerp
Resultaten: Volgens de specifieke drempels van CSF DNA -monster (AUC = 0.974) en plasma cfDNA -monster (AUC = 0.908) bepaald in deze studie, bij 227 monsters, was de gevoeligheid van het CSF -monster 97,01%, de specificiteit was 95,65%en was 95,65%en De gevoeligheid en specificiteit van het plasmamonster waren 82,61% en 86,36%. In de analyse van 44 gepaarde monsters van plasma -cfDNA en cerebrospinale vloeistof -DNA van TBM -patiënten, heeft de diagnostische strategie van deze studie een hoge consistentie van 90,91% (40/44) in plasma cfDNA en cerebrospinale vloeistof -DNA en de gevoeligheid is 95,45% (42/44). Bij kinderen met longtuberculose is de diagnostische strategie van deze studie gevoeliger voor plasmamonsters dan de Xpert -detectieresultaten van maagsapmonsters van dezelfde patiënten (28,57% versus 15,38%).
Fig. 2 analyseprestaties van tuberculose diagnosemodel voor populatiemonsters
Fig. 3 Diagnostische resultaten van gepaarde monsters
Conclusie: in deze studie werd een overgevoelige diagnostische methode voor tuberculose vastgesteld, die een diagnostisch hulpmiddel kan bieden met de hoogste detectiegevoeligheid voor klinische patiënten met oligobacillaire tuberculose (negatieve cultuur). Detectie van overgevoelige tuberculose op basis van plasma -cfDNA kan een geschikt monstertype zijn voor de diagnose van actieve tuberculose en tuberculeuze meningitis (plasmamonsters zijn gemakkelijker te verzamelen dan hersenvocht voor patiënten voor patiënten die worden vermoed van hersentuberculose).
Originele link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990? Via%3DiHub
Korte introductie van macro- en micro-test tuberculose-serie detectieproducten
Gezien de gecompliceerde steekproefsituatie van tuberculosepatiënten en verschillende behoeften, biedt macro- en micro-test een complete set NGS-oplossingen voor liquefactie-extractie uit sputummonsters, Qualcomm-bibliotheekconstructie en sequencing en gegevensanalyse. De producten hebben betrekking op een snelle diagnose van tuberculosepatiënten, detectie van geneesmiddelenresistentie van tuberculose, typen van mycobacterium tuberculose en NTM, overgevoeligheidsdiagnose van bacteriën-negatieve tuberculose en tuberculeuze mensen, enz.
Seriële detectiekits voor tuberculose en mycobacteriën:
| Item nee | productnaam | Producttestinhoud | monstertype | Toepasselijk model |
| HWTS-3012 | Voorbeeldafgifte agent | Gebruikt bij de vloeibaarmakingsbehandeling van sputummonsters, heeft een eersteklas recordnummer verkregen, Sutong Machinery Equipment 20230047. | sputum | |
| HWTS-NGS-P00021 | Qualcomm hoeveelheid detectiekit voor overgevoelige tuberculose (sondecapture -methode) | Niet-invasieve (vloeibare biopsie) overgevoeligheidsdetectie voor bacterie-negatieve longtuberculose en hersenknobbeltjes; De monsters van mensen die vermoedden dat ze besmet zijn met tuberculose of niet-tuberculose mycobacteriën werden geanalyseerd door metagenomics met hoge diepte sequencing, en de detectie-informatie over de vraag of tuberculose of niet-tuberculose mycobacterie werd geïnfecteerd en de belangrijkste drugsresistentie van mycobacterie van mycobacterie van mycobacterie van mycobacterie van mycobacterie van mycobacterie van mycobacterose van mycobacterie van mycobacterie werden verstrekt. | Perifeer bloed, alveolaire lavagevloeistof, hydrothorax en ascites, focuspunctie monster, cerebrospinale vloeistof. | Tweede generatie |
| HWTS-NGS-T001 | Mycobacterium typing en geneesmiddelresistentiedetectiekit (multiplex amplificatie sequencing -methode) | Mycobacterium -typetest, inclusief MTBC en 187 NTM；Detectie van geneesmiddelenweerstand van Mycobacterium tuberculose omvat 13 geneesmiddelen en 16 kernmutatieplaatsen van geneesmiddelresistentiegenen. | Sputum, alveolaire lavagevloeistof, hydrothorax en ascites, focuspunctie monster, cerebrospinale vloeistof. | Tweede/derde generatie dubbele platform |
Hoogtepunten: HWTS-NGS-T001 Mycobacterium Typing en Detection Kit voor geneesmiddelenweerstand (Multiplex-amplificatiemethode)
Productintroductie
Het product is gebaseerd op de belangrijkste eerste en tweedelijnsgeneesmiddelen die worden beschreven in de WHO-richtlijnen voor behandelingsbehandeling, macroliden en aminoglycosiden die vaak worden gebruikt in de NTM-behandelingsrichtlijnen, en de sites voor resistentie tegen geneesmiddelen dekken alle een groep van geneesmiddelresistentie-gerelateerde locaties in de WHO Mycobacterium tuberculosis complexe mutatiecatalogus, evenals andere gerapporteerde geneesmiddelresistentiegenen en mutatieplaatsen volgens het onderzoek en de statistieken van Hoog scorende literatuur in binnen- en buitenland.
Typeren identificatie is gebaseerd op de NTM -stammen samengevat in de NTM -richtlijnen die zijn gepubliceerd door Chinese Journal of Tuberculosis en ademhalingsziekten en de consensus van experts. De ontworpen typeprimers kunnen meer dan 190 NTM -soorten versterken, sequentie en annoteren.
Door middel van gerichte multiplex-PCR-amplificatietechnologie werden de genotyperingsgenen en medicijnresistente genen van Mycobacterium geamplificeerd door multiplex PCR en werd de te gedetecteerde ampliconcombinatie van doelgenen verkregen. De geamplificeerde producten kunnen worden geconstrueerd in tweede generatie of derde generatie high-throughput sequencing-bibliotheken, en alle tweede generatie en derde generatie sequencingplatforms kunnen worden onderworpen aan hoge diepte-sequencing om de sequentie-informatie van doelgenen te verkrijgen. Door te vergelijken met de bekende mutaties in de ingebouwde referentiedatabase (inclusief de WHO Mycobacterium tuberculosis complexe mutatiecatalogus en zijn relatie met resistentie tegen geneesmiddelen), werden de mutaties gerelateerd aan resistentie tegen geneesmiddelen of gevoeligheid van anti-tuberculosisgeneesmiddelen bepaald. Gecombineerd met de zelf-geopend sputummonsterbehandelingsoplossing van macro- en micro-test, werd het probleem van lage nucleïnezuuramplificatie-efficiëntie van klinische sputummonsters (tien keer hoger dan die van traditionele methoden) opgelost, zodat de detectie van geneesmiddelenweerstandsafdeling kan zijn Direct toegepast op klinische sputummonsters.
Productdetectiebereik
34geneesmiddelresistentie-gerelateerde genen van18anti-tuberculose medicijnen en6NTM -medicijnen werden gedetecteerd, bedekkend297geneesmiddelenweerstandsplaatsen; Tien soorten mycobacterium tuberculose en meer dan190Soorten NTM werden gedetecteerd.
Tabel 1: Informatie van 18+6 medicijnen+190+NTM
Productvoordeel
Sterk klinisch aanpassingsvermogen: de sputummonsters kunnen rechtstreeks worden gedetecteerd met zelf-liquefactie-middel zonder cultuur.
De experimentele bewerking is eenvoudig: de eerste ronde van de versterkingsbewerking is eenvoudig en de bibliotheekconstructie wordt in 3 uur voltooid, wat de werkefficiëntie verbetert.
Uitgebreide typen en resistentie tegen geneesmiddelen: het dekken van de typen- en geneesmiddelresistentielocaties van MTB en NTM, die de belangrijkste punten zijn van klinische zorg, nauwkeurige typen en detectie van geneesmiddelenweerstand, het ondersteunen van onafhankelijke analysesoftware en het genereren van analyserapporten met één klik.
Compatibiliteit: productcompatibiliteit, aanpassen aan mainstream ILM- en MGI/ONT -platforms.
Productspecificatie
| Productcode | productnaam | Detectieplatform | specificaties |
| HWTS-NGS-T001 | Mycobacterium typing en geneesmiddelresistentiedetectiekit (multiplex -amplificatiemethode) | Ont 、 illumina 、 mgi 、 Salus pro | 16/96rxn |
Posttijd: januari-23-2024