Vərəm Diaqnozu və Dərman Rezistentliyinin Aşkarlanması üçün Yeni Silah: Vərəm Hiperhəssaslığı Diaqnozu üçün Maşın Öyrənməsi ilə Birləşdirilmiş Yeni Nəsil Hədəfli Ardıcıllıq (tNGS)
Ədəbiyyat hesabatı: KKT: daha az bakterial vərəm və vərəm meningiti olan insanlar üçün uyğun olan tNGS və maşın öyrənməsinə əsaslanan diaqnostik model.
Tezis mövzusu: Vərəmə yönəlmiş növbəti nəsil ardıcıllıqla müəyyənləşdirmə və maşın öyrənməsi: ağciyər borucuqları və borucuq meningiti üçün ultra həssas diaqnostik strategiya.
Dövri nəşr: 《Clinica Chimica Acta》
Əgər: 6.5
Dərc tarixi: Yanvar 2024
Çin Elmlər Akademiyası Universiteti və Paytaxt Tibb Universitetinin Pekin Döş Xəstəxanası ilə birlikdə Macro & Micro-Test, yeni nəsil hədəf ardıcıllıqla təyin olunmuş ardıcıllıq (tNGS) texnologiyası və maşın öyrənmə metoduna əsaslanan vərəm diaqnozu modelini yaratdı. Bu model az bakteriyalı vərəm və vərəm meningiti üçün ultra yüksək aşkarlama həssaslığı təmin etdi, iki növ vərəmin klinik diaqnozu üçün yeni hiperhəssaslıq diaqnozu metodu təmin etdi və vərəmin dəqiq diaqnozuna, dərman müqavimətinin aşkarlanmasına və müalicəsinə kömək etdi. Eyni zamanda, xəstənin plazma cfDNT-sinin TBM diaqnozunda klinik nümunə götürmək üçün uyğun nümunə növü kimi istifadə edilə biləcəyi aşkar edildi.
Bu tədqiqatda, iki klinik kohort yaratmaq üçün 227 plazma nümunəsi və onurğa beyni mayesi nümunələri istifadə edilmişdir. Bu nümunələrdə laboratoriya diaqnostik kohort nümunələri vərəm diaqnozunun maşın öyrənmə modelini yaratmaq üçün, klinik diaqnostik kohort nümunələri isə müəyyən edilmiş diaqnostik modeli yoxlamaq üçün istifadə edilmişdir. Bütün nümunələr əvvəlcə Mycobacterium tuberculosis üçün xüsusi hazırlanmış hədəf tutma zond hovuzu ilə hədəflənmişdir. Daha sonra, TB-tNGS ardıcıllıq məlumatlarına əsasən, qərar ağacı modeli laboratoriya diaqnostik növbəsinin təlim və validasiya dəstləri üzərində 5 qat çarpaz validasiya aparmaq üçün istifadə olunur və plazma nümunələrinin və onurğa beyni mayesi nümunələrinin diaqnostik hədləri əldə edilir. Əldə edilən həd aşkarlama üçün klinik diaqnoz növbəsinin iki test dəstinə gətirilir və öyrənənin diaqnostik performansı ROC əyrisi ilə qiymətləndirilir. Nəhayət, vərəm diaqnozu modeli əldə edilmişdir.
Şəkil 1. Tədqiqat dizaynının sxematik diaqramı
Nəticələr: Bu tədqiqatda müəyyən edilmiş CSF DNT nümunəsinin (AUC = 0.974) və plazma cfDNT nümunəsinin (AUC = 0.908) spesifik hədlərinə görə, 227 nümunə arasında CSF nümunəsinin həssaslığı 97.01%, spesifikliyi 95.65%, plazma nümunəsinin həssaslığı və spesifikliyi isə 82.61% və 86.36% təşkil etmişdir. TBM xəstələrindən götürülmüş 44 cüt plazma cfDNT və onurğa beyni mayesi DNT nümunəsinin təhlilində bu tədqiqatın diaqnostik strategiyası plazma cfDNT və onurğa beyni mayesi DNT-sində 90.91% (40/44) yüksək tutarlılığa malikdir və həssaslığı 95.45% (42/44) təşkil edir. Ağciyər vərəmi olan uşaqlarda bu tədqiqatın diaqnostik strategiyası eyni xəstələrdən götürülmüş mədə şirəsi nümunələrinin Xpert aşkarlama nəticələrindən daha çox plazma nümunələrinə daha həssasdır (28.57% VS 15.38%).
Şəkil 2. Populyasiya nümunələri üçün vərəm diaqnozu modelinin təhlil göstəriciləri
Şəkil 3 Qoşalaşmış nümunələrin diaqnostik nəticələri
Nəticə: Bu tədqiqatda vərəm üçün hiperhəssas diaqnostik metod yaradılmışdır ki, bu da oliqobacillary vərəmli klinik xəstələr üçün ən yüksək aşkarlama həssaslığına malik diaqnostik vasitə təmin edə bilər (mənfi kultura). Plazma cfDNT-sinə əsaslanan hiperhəssas vərəmin aşkarlanması aktiv vərəm və vərəm meningitinin diaqnozu üçün uyğun nümunə növü ola bilər (beyin vərəmindən şübhələnən xəstələr üçün plazma nümunələrinin toplanması onurğa beyni mayesindən daha asandır).
Orijinal link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990? via%3Dihub
Makro və Mikro-Test vərəm seriyası aşkarlama məhsullarının qısa təqdimatı
Vərəm xəstələrinin mürəkkəb nümunə vəziyyətini və müxtəlif ehtiyaclarını nəzərə alaraq, Macro & Micro-Test bəlğəm nümunələrindən mayeləşdirmə çıxarılması, Qualcomm kitabxanasının qurulması və ardıcıllığı, eləcə də məlumatların təhlili üçün tam NGS həlləri dəsti təqdim edir. Məhsullar vərəm xəstələrinin sürətli diaqnozu, vərəmin dərmana davamlılığının aşkarlanması, mikobakteriya vərəminin və NTM-nin tipləşdirilməsi, bakteriya-mənfi vərəm və vərəmli insanların hiperhəssaslıq diaqnozu və s.-ni əhatə edir.
Vərəm və mikobakteriyalar üçün seriyalı aşkarlama dəstləri:
| Məhsul № | məhsulun adı | məhsul test məzmunu | nümunə növü | tətbiq olunan model |
| HWTS-3012 | Nümunə buraxma agenti | Bəlğəm nümunələrinin mayeləşdirilməsi müalicəsində istifadə edilən bu məhsul, birinci dərəcəli rekord nömrəsi olan Sutong Machinery Equipment 20230047 əldə etmişdir. | bəlğəm | |
| HWTS-NGS-P00021 | Hiperhəssas vərəm üçün Qualcomm miqdar aşkarlama dəsti (zond tutma metodu) | Bakteriya-mənfi ağciyər vərəmi və beyin düyünləri üçün qeyri-invaziv (maye biopsiya) hiperhəssaslıq aşkarlanması; Vərəm və ya vərəm olmayan mikobakteriyalarla yoluxduğundan şübhələnilən insanların nümunələri yüksək dərinlikli ardıcıllıqla metagenomika ilə təhlil edilmiş və vərəm və ya vərəm olmayan mikobakteriyaların yoluxub-yoluxmadığı barədə aşkarlama məlumatları və mikobakteriya vərəminin əsas birinci sıra dərman müqaviməti məlumatları təqdim edilmişdir. | Periferik qan, alveolyar lavaj mayesi, hidrotoraks və assit, fokus punksiya nümunəsi, onurğa beyni mayesi. | İkinci nəsil |
| HWTS-NGS-T001 | Mikobakteriya tipləşdirmə və dərman müqavimətinin aşkarlanması dəsti (multipleks amplifikasiya ardıcıllığı metodu) | MTBC və 187 NTM daxil olmaqla, Mycobacterium tipləşdirmə testi；Mycobacterium tuberculosis-in dərman müqavimətinin aşkarlanması 13 dərmanı və dərman müqaviməti genlərinin 16 əsas mutasiya sahəsini əhatə edir. | Bəlğəm, alveolyar lavaj mayesi, hidrotoraks və assit, fokus punksiya nümunəsi, onurğa beyni mayesi. | İkinci/üçüncü nəsil ikili platforma |
Əsas məqamlar: HWTS-NGS-T001 Mikobakteriya tipləşdirmə və dərman müqavimətinin aşkarlanması dəsti (multipleks gücləndirmə metodu)
Məhsulun təqdimatı
Məhsul, ÜST-nin Vərəm müalicə qaydalarında təsvir edilən əsas birinci və ikinci sıra dərmanlara, NTM müalicə qaydalarında geniş istifadə olunan makrolidlərə və aminoqlikozidlərə əsaslanır və dərman müqavimət sahələri, ÜST-nin Mycobacterium tuberculosis kompleks mutasiya kataloqundakı dərman müqaviməti ilə əlaqəli sahələrin hamısını, eləcə də ölkə daxilində və xaricdə yüksək bal toplayan ədəbiyyatların tədqiqatına və statistikasına əsasən bildirilən digər dərman müqaviməti genlərini və mutasiya sahələrini əhatə edir.
Tipləşdirmə identifikasiyası, Çin Vərəm və Tənəffüs Xəstəlikləri Jurnalı tərəfindən dərc edilmiş NTM təlimatlarında ümumiləşdirilmiş NTM ştammlarına və mütəxəssislərin konsensusuna əsaslanır. Dizayn edilmiş tipləşdirmə primerləri 190-dan çox NTM növünü gücləndirə, ardıcıllıqla göstərə və şərh edə bilər.
Hədəflənmiş multipleks PZR amplifikasiya texnologiyası vasitəsilə Mycobacterium-un genotipləşdirici genləri və dərmana davamlı genləri multipleks PZR ilə amplifikasiya edildi və aşkar ediləcək hədəf genlərin amplikon kombinasiyası əldə edildi. Amplifikasiya edilmiş məhsullar ikinci nəsil və ya üçüncü nəsil yüksək məhsuldarlıqlı ardıcıllıq kitabxanalarına çevrilə bilər və bütün ikinci və üçüncü nəsil ardıcıllıq platformaları hədəf genlərin ardıcıllıq məlumatlarını əldə etmək üçün yüksək dərinlikli ardıcıllığa məruz qala bilər. Daxili istinad verilənlər bazasında (ÜST-ün Mycobacterium tuberculosis kompleks mutasiya kataloqu və onun dərmana davamlılıqla əlaqəsi daxil olmaqla) olan məlum mutasiyalarla müqayisə edilərək, vərəm əleyhinə dərmanların dərmana davamlılığı və ya həssaslığı ilə əlaqəli mutasiyalar müəyyən edildi. Macro & Micro-Test-in öz-özünə açılan bəlğəm nümunəsi müalicə həlli ilə birlikdə, klinik bəlğəm nümunələrinin aşağı nuklein turşusu amplifikasiya səmərəliliyi problemi (ənənəvi metodlardan on dəfə yüksək) həll edildi ki, dərmana davamlılıq ardıcıllığının aşkarlanması birbaşa klinik bəlğəm nümunələrinə tətbiq olunsun.
Məhsul aşkarlama diapazonu
34dərman müqaviməti ilə əlaqəli genlər18vərəm əleyhinə dərmanlar və6NTM dərmanları aşkarlandı, əhatə edir297dərman müqavimət sahələri; On növ Mycobacterium tuberculosis və daha çox190NTM növləri aşkar edilmişdir.
Cədvəl 1: 18+6 +190+NTM dərmanları haqqında məlumat
Məhsul üstünlüyü
Güclü klinik adaptasiya: bəlğəm nümunələri kultura olmadan özünü mayeləşdirən vasitə ilə birbaşa aşkar edilə bilər.
Təcrübə əməliyyatı sadədir: gücləndirmə əməliyyatının birinci mərhələsi sadədir və kitabxananın qurulması 3 saata başa çatır ki, bu da iş səmərəliliyini artırır.
Hərtərəfli tipləşdirmə və dərman müqaviməti: klinik narahatlıq doğuran əsas məqamlar olan MTB və NTM-in tipləşdirmə və dərman müqaviməti sahələrini əhatə etmək, dəqiq tipləşdirmə və dərman müqavimətinin aşkarlanması, müstəqil analiz proqram təminatını dəstəkləmək və bir kliklə analiz hesabatları yaratmaq.
Uyğunluq: məhsul uyğunluğu, əsas ILM və MGI/ONT platformalarına uyğunlaşma.
Məhsul spesifikasiyası
| Məhsul kodu | məhsulun adı | Aşkarlama platforması | spesifikasiyalar |
| HWTS-NGS-T001 | Mikobakteriya tipləşdirmə və dərman müqavimətinin aşkarlanması dəsti (multipleks amplifikasiya metodu) | ONT, Illumina, MGI, Salus pro | 16/96rxn |
Yazı vaxtı: 23 Yanvar 2024