क्षयरोग निदान र औषधि प्रतिरोध पत्ता लगाउने नयाँ हतियार: क्षयरोग अतिसंवेदनशीलता निदानको लागि मेसिन लर्निङसँग मिलेर नयाँ पुस्ता लक्षित अनुक्रम (tNGS)
साहित्य रिपोर्ट: CCa: tNGS र मेसिन लर्निङमा आधारित निदान मोडेल, जुन कम ब्याक्टेरिया भएको क्षयरोग र क्षयरोगी मेनिन्जाइटिस भएका मानिसहरूका लागि उपयुक्त छ।
थेसिस शीर्षक: क्षयरोग-लक्षित अर्को पुस्ताको अनुक्रमण र मेशिन लर्निङ: प्युसिफिक पल्मोनरी ट्युबुलर र ट्युबुलर मेनिन्जाइटिसको लागि एक अति-संवेदनशील निदान रणनीति।
आवधिक: 《क्लिनिका चिमिका एक्टा》
यदि: ६.५
प्रकाशन मिति: जनवरी २०२४
चिनियाँ विज्ञान विश्वविद्यालय र क्यापिटल मेडिकल युनिभर्सिटीको बेइजिङ चेस्ट अस्पतालसँग मिलेर, म्याक्रो एण्ड माइक्रो-टेस्टले नयाँ पुस्ताको लक्षित अनुक्रमण (tNGS) प्रविधि र मेसिन लर्निङ विधिमा आधारित क्षयरोग निदान मोडेल स्थापना गर्यो, जसले थोरै ब्याक्टेरिया र क्षयरोग मेनिन्जाइटिस भएको क्षयरोगको लागि अति-उच्च पत्ता लगाउने संवेदनशीलता प्रदान गर्यो, दुई प्रकारका क्षयरोगको क्लिनिकल निदानको लागि नयाँ अतिसंवेदनशीलता निदान विधि प्रदान गर्यो, र क्षयरोगको सही निदान, औषधि प्रतिरोध पत्ता लगाउने र उपचारमा मद्दत गर्यो। साथै, यो पत्ता लाग्यो कि बिरामीको प्लाज्मा cfDNA लाई TBM को निदानमा क्लिनिकल नमूनाको लागि उपयुक्त नमूना प्रकारको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।
यस अध्ययनमा, २२७ प्लाज्मा नमूनाहरू र सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड नमूनाहरू दुई क्लिनिकल कोहोर्टहरू स्थापना गर्न प्रयोग गरिएको थियो, जसमा क्षयरोग निदानको मेसिन लर्निङ मोडेल स्थापित गर्न प्रयोगशाला निदान कोहोर्ट नमूनाहरू प्रयोग गरिएको थियो, र स्थापित डायग्नोस्टिक मोडेल प्रमाणित गर्न क्लिनिकल डायग्नोस्टिक कोहोर्ट नमूनाहरू प्रयोग गरिएको थियो। सबै नमूनाहरू पहिले माइकोब्याक्टेरियम ट्युबरक्युलोसिसको लागि विशेष रूपमा डिजाइन गरिएको लक्षित क्याप्चर प्रोब पूलद्वारा लक्षित गरिएको थियो। त्यसपछि, TB-tNGS अनुक्रमण डेटाको आधारमा, निर्णय रूख मोडेल प्रयोगशाला निदान क्युको प्रशिक्षण र प्रमाणीकरण सेटहरूमा ५-गुणा क्रस-प्रमाणीकरण गर्न प्रयोग गरिन्छ, र प्लाज्मा नमूनाहरू र सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड नमूनाहरूको निदान थ्रेसहोल्डहरू प्राप्त गरिन्छ। प्राप्त थ्रेसहोल्ड पत्ता लगाउनको लागि क्लिनिकल निदान क्युको दुई परीक्षण सेटहरूमा ल्याइन्छ, र सिक्ने व्यक्तिको निदानात्मक प्रदर्शन ROC वक्र द्वारा मूल्याङ्कन गरिन्छ। अन्तमा, क्षयरोगको निदान मोडेल प्राप्त गरिएको थियो।
चित्र १ अनुसन्धान डिजाइनको योजनाबद्ध रेखाचित्र
नतिजा: यस अध्ययनमा निर्धारण गरिएको CSF DNA नमूना (AUC = 0.974) र प्लाज्मा cfDNA नमूना (AUC = 0.908) को विशिष्ट थ्रेसहोल्ड अनुसार, २२७ नमूनाहरू मध्ये, CSF नमूनाको संवेदनशीलता ९७.०१%, विशिष्टता ९५.६५%, र प्लाज्मा नमूनाको संवेदनशीलता र विशिष्टता ८२.६१% र ८६.३६% थियो। TBM बिरामीहरूबाट प्लाज्मा cfDNA र सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड DNA को ४४ जोडी नमूनाहरूको विश्लेषणमा, यस अध्ययनको निदान रणनीतिमा प्लाज्मा cfDNA र सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड DNA मा ९०.९१% (४०/४४) को उच्च स्थिरता छ, र संवेदनशीलता ९५.४५% (४२/४४) छ। फुफ्फुसीय क्षयरोग भएका बच्चाहरूमा, यस अध्ययनको निदान रणनीति उही बिरामीहरूबाट लिइएको ग्यास्ट्रिक जुसको नमूनाको Xpert पत्ता लगाउने परिणामहरू भन्दा प्लाज्मा नमूनाहरूप्रति बढी संवेदनशील छ (२८.५७% बनाम १५.३८%)।
चित्र २ जनसंख्या नमूनाहरूको लागि क्षयरोग निदान मोडेलको विश्लेषण प्रदर्शन
चित्र ३ जोडी नमूनाहरूको निदानात्मक परिणामहरू
निष्कर्ष: यस अध्ययनमा क्षयरोगको लागि एक अतिसंवेदनशील निदान विधि स्थापित गरिएको थियो, जसले ओलिगोब्यासिलरी क्षयरोग (नकारात्मक संस्कृति) भएका क्लिनिकल बिरामीहरूको लागि उच्चतम पत्ता लगाउने संवेदनशीलता भएको निदान उपकरण प्रदान गर्न सक्छ। सक्रिय क्षयरोग र क्षयरोग मेनिन्जाइटिसको निदानको लागि प्लाज्मा cfDNA मा आधारित अतिसंवेदनशील क्षयरोगको पहिचान उपयुक्त नमूना प्रकार हुन सक्छ (मस्तिष्क क्षयरोगको शंका लागेका बिरामीहरूको लागि सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइड भन्दा प्लाज्मा नमूनाहरू सङ्कलन गर्न सजिलो हुन्छ)।
मूल लिङ्क: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0009898123004990? via%3Dihub
म्याक्रो र माइक्रो-टेस्ट क्षयरोग श्रृंखला पत्ता लगाउने उत्पादनहरूको संक्षिप्त परिचय
क्षयरोगका बिरामीहरूको जटिल नमूना अवस्था र विभिन्न आवश्यकताहरूलाई ध्यानमा राख्दै, म्याक्रो र माइक्रो-टेस्टले थुकको नमूनाबाट तरलता निकासी, क्वालकम पुस्तकालय निर्माण र अनुक्रमण, र डेटा विश्लेषणको लागि NGS समाधानहरूको पूर्ण सेट प्रदान गर्दछ। उत्पादनहरूले क्षयरोगका बिरामीहरूको द्रुत निदान, क्षयरोगको औषधि प्रतिरोध पत्ता लगाउने, माइकोब्याक्टेरियम क्षयरोग र NTM को टाइपिङ, ब्याक्टेरिया-नेगेटिभ क्षयरोग र क्षयरोगीहरूको अतिसंवेदनशीलता निदान, आदि समेट्छन्।
क्षयरोग र माइकोब्याक्टेरियाको लागि सिरियल पत्ता लगाउने किटहरू:
| बस्तु संख्या | उत्पादनको नाम | उत्पादन परीक्षण सामग्री | नमुना प्रकार | लागू हुने मोडेल |
| HWTS-3012 को लागि सोधपुछ पेश गर्नुहोस्, हामी तपाईंलाई 24 घण्टामा सम्पर्क गर्नेछौं। | नमुना रिलिज एजेन्ट | खकारको नमूनाको तरलीकरण उपचारमा प्रयोग गरिएको, सुतोङ मेसिनरी उपकरण २०२३००४७, प्रथम श्रेणीको रेकर्ड नम्बर प्राप्त गरेको छ। | खकार | |
| HWTS-NGS-P00021 को लागि सोधपुछ पेश गर्नुहोस्, हामी तपाईंलाई 24 घण्टामा सम्पर्क गर्नेछौं। | अतिसंवेदनशील क्षयरोगको लागि क्वालकम मात्रा पत्ता लगाउने किट (प्रोब क्याप्चर विधि) | ब्याक्टेरिया-नेगेटिभ पल्मोनरी ट्युबरकुलोसिस र ब्रेन नोड्युलहरूको लागि गैर-आक्रामक (तरल बायोप्सी) अतिसंवेदनशीलता पत्ता लगाउने; क्षयरोग वा गैर-क्षयरोग माइकोब्याक्टेरियाबाट संक्रमित भएको शंका गरिएका व्यक्तिहरूको नमूनाहरूको उच्च-गहिराइ अनुक्रमण मेटाजेनोमिक्सद्वारा विश्लेषण गरिएको थियो, र क्षयरोग वा गैर-क्षयरोग माइकोब्याक्टेरिया संक्रमित थिए कि थिएनन् भन्ने पत्ता लगाउने जानकारी र माइकोब्याक्टेरियम ट्युबरकुलोसिसको मुख्य पहिलो-लाइन औषधि प्रतिरोध जानकारी प्रदान गरिएको थियो। | परिधीय रगत, वायुकोशीय लाभेज तरल पदार्थ, हाइड्रोथोरक्स र जलोदर, फोकस पंचर नमूना, सेरेब्रोस्पाइनल तरल पदार्थ। | दोस्रो पुस्ता |
| HWTS-NGS-T001 को लागि सोधपुछ पेश गर्नुहोस्, हामी तपाईंलाई 24 घण्टामा सम्पर्क गर्नेछौं। | माइकोब्याक्टेरियम टाइपिङ र औषधि प्रतिरोध पत्ता लगाउने किट (मल्टीप्लेक्स प्रवर्धन अनुक्रमण विधि) | माइकोब्याक्टेरियम टाइपिङ परीक्षण, MTBC र १८७ NTM सहित；माइकोब्याक्टेरियम ट्युबरकुलोसिसको औषधि प्रतिरोध पत्ता लगाउने कार्यले १३ औषधिहरू र औषधि प्रतिरोधी जीनहरूको १६ मुख्य उत्परिवर्तन साइटहरूलाई समेट्छ। | खकार, वायुकोशीय लाभेज तरल पदार्थ, हाइड्रोथोरक्स र जलोदर, फोकस पंचर नमूना, सेरेब्रोस्पाइनल तरल पदार्थ। | दोस्रो/तेस्रो पुस्ताको दोहोरो प्लेटफर्म |
मुख्य विशेषताहरू: HWTS-NGS-T001 माइकोब्याक्टेरियम टाइपिङ र औषधि प्रतिरोध पत्ता लगाउने किट (मल्टीप्लेक्स प्रवर्धन विधि)
उत्पादन परिचय
यो उत्पादन WHO TB उपचार दिशानिर्देशहरूमा वर्णन गरिएका मुख्य पहिलो र दोस्रो-लाइन औषधिहरूमा आधारित छ, NTM उपचार दिशानिर्देशहरूमा सामान्यतया प्रयोग हुने म्याक्रोलाइड्स र एमिनोग्लाइकोसाइडहरू, र औषधि प्रतिरोध साइटहरूले WHO माइकोब्याक्टेरियम ट्युबरकुलोसिस जटिल उत्परिवर्तन सूचीमा औषधि प्रतिरोध-सम्बन्धित साइटहरूको सबै एक समूहलाई समेट्छ, साथै स्वदेश र विदेशमा उच्च-स्कोरिङ साहित्यहरूको अनुसन्धान र तथ्याङ्क अनुसार अन्य रिपोर्ट गरिएको औषधि प्रतिरोध जीन र उत्परिवर्तन साइटहरू।
टाइपिङ पहिचान चाइनिज जर्नल अफ ट्युबरकुलोसिस एण्ड रेस्पिरेटरी डिजिजद्वारा प्रकाशित NTM दिशानिर्देशहरूमा संक्षेप गरिएको NTM स्ट्रेनहरू र विज्ञहरूको सहमतिमा आधारित छ। डिजाइन गरिएका टाइपिङ प्राइमरहरूले १९० भन्दा बढी NTM प्रजातिहरूलाई विस्तार, अनुक्रम र एनोटेट गर्न सक्छन्।
लक्षित मल्टिप्लेक्स पीसीआर प्रवर्धन प्रविधि मार्फत, माइकोब्याक्टेरियमको जीनोटाइपिङ जीन र औषधि-प्रतिरोधी जीनहरूलाई मल्टिप्लेक्स पीसीआरद्वारा प्रवर्द्धन गरिएको थियो, र पत्ता लगाउनु पर्ने लक्ष्य जीनहरूको एम्प्लिकन संयोजन प्राप्त गरिएको थियो। प्रवर्द्धित उत्पादनहरूलाई दोस्रो-पुस्ता वा तेस्रो-पुस्ताको उच्च-थ्रुपुट अनुक्रमण पुस्तकालयहरूमा निर्माण गर्न सकिन्छ, र सबै दोस्रो-पुस्ता र तेस्रो-पुस्ताको अनुक्रमण प्लेटफर्महरूलाई लक्षित जीनहरूको अनुक्रम जानकारी प्राप्त गर्न उच्च-गहिराइ अनुक्रमणको अधीनमा राख्न सकिन्छ। निर्मित सन्दर्भ डाटाबेस (WHO माइकोब्याक्टेरियम क्षयरोग जटिल उत्परिवर्तन सूची र औषधि प्रतिरोधसँग यसको सम्बन्ध सहित) मा समावेश ज्ञात उत्परिवर्तनहरूसँग तुलना गरेर, औषधि प्रतिरोध वा क्षयरोग विरोधी औषधिहरूको संवेदनशीलतासँग सम्बन्धित उत्परिवर्तनहरू निर्धारण गरिएको थियो। म्याक्रो र माइक्रो-टेस्टको स्व-खोलिएको थुक नमूना उपचार समाधानसँग मिलाएर, क्लिनिकल थुक नमूनाहरूको कम न्यूक्लिक एसिड प्रवर्धन दक्षताको समस्या (परम्परागत विधिहरूको भन्दा दस गुणा बढी) समाधान गरिएको थियो, ताकि औषधि प्रतिरोध अनुक्रमण पत्ता लगाउने कार्यलाई क्लिनिकल थुक नमूनाहरूमा प्रत्यक्ष रूपमा लागू गर्न सकिन्छ।
उत्पादन पत्ता लगाउने दायरा
34औषधि प्रतिरोध-सम्बन्धित जीनहरू18क्षयरोग विरोधी औषधि र6NTM औषधिहरू पत्ता लगाइयो, जसमा समावेश थियो२९७औषधि प्रतिरोधी साइटहरू; दस प्रकारका माइकोब्याक्टेरियम ट्युबरकुलोसिस र त्यसभन्दा बढी१९०प्रकारका NTM पत्ता लागे।
तालिका १: १८+६ औषधिहरूको जानकारी +१९०+एनटीएम
उत्पादनको फाइदा
बलियो क्लिनिकल अनुकूलन क्षमता: खकारका नमूनाहरू कल्चर बिना नै स्व-तरलीकरण एजेन्टको साथ प्रत्यक्ष रूपमा पत्ता लगाउन सकिन्छ।
प्रयोगात्मक सञ्चालन सरल छ: प्रवर्धन सञ्चालनको पहिलो चरण सरल छ, र पुस्तकालय निर्माण ३ घण्टामा पूरा हुन्छ, जसले कार्य दक्षतामा सुधार गर्दछ।
व्यापक टाइपिङ र औषधि प्रतिरोध: MTB र NTM को टाइपिङ र औषधि प्रतिरोध साइटहरू समेट्ने, जुन क्लिनिकल चिन्ताको मुख्य बुँदाहरू हुन्, सही टाइपिङ र औषधि प्रतिरोध पत्ता लगाउने, स्वतन्त्र विश्लेषण सफ्टवेयरलाई समर्थन गर्ने, र एक क्लिकमा विश्लेषण रिपोर्टहरू उत्पन्न गर्ने।
अनुकूलता: उत्पादन अनुकूलता, मुख्यधारा ILM र MGI/ONT प्लेटफर्महरूमा अनुकूलन।
उत्पादन विशिष्टीकरण
| उत्पादन कोड | उत्पादनको नाम | पत्ता लगाउने प्लेटफर्म | निर्दिष्टीकरणहरू |
| HWTS-NGS-T001 को लागि सोधपुछ पेश गर्नुहोस्, हामी तपाईंलाई 24 घण्टामा सम्पर्क गर्नेछौं। | माइकोब्याक्टेरियम टाइपिङ र औषधि प्रतिरोध पत्ता लगाउने किट (मल्टीप्लेक्स प्रवर्धन विधि) | ONT, Illumina, MGI, Salus प्रो | १६/९६आरएक्सएन |
पोस्ट समय: जनवरी-२३-२०२४