Nowa broń w diagnostyce gruźlicy i wykrywaniu oporności na leki: sekwencjonowanie celowane nowej generacji (tNGS) w połączeniu z uczeniem maszynowym w diagnostyce nadwrażliwości na gruźlicę
Raport literaturowy: CCa: model diagnostyczny oparty na tNGS i uczeniu maszynowym, odpowiedni dla osób z mniejszą gruźlicą bakteryjną i gruźliczym zapaleniem opon mózgowo-rdzeniowych.
Tytuł rozprawy doktorskiej: Sekwencjonowanie nowej generacji i uczenie maszynowe ukierunkowane na gruźlicę: ultraczuła strategia diagnostyczna w przypadku niedrożnych kanalików płucnych i cewkowego zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych.
Czasopismo: 《Clinica Chimica Acta》
JEŚLI: 6.5
Data publikacji: styczeń 2024
W połączeniu z Uniwersytetem Chińskiej Akademii Nauk i Szpitalem Klatki Piersiowej w Pekinie Stołecznego Uniwersytetu Medycznego, zespół Macro & Micro-Test stworzył model diagnostyki gruźlicy w oparciu o nową generację technologii ukierunkowanego sekwencjonowania (tNGS) i metodę uczenia maszynowego, która zapewniła ultrawysoką czułość wykrywania gruźlicy z niewielką liczbą bakterii i gruźliczego zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych, zapewniła nową metodę diagnozowania nadwrażliwości w diagnostyce klinicznej dwóch typów gruźlicy oraz pomogła w dokładnej diagnostyce, wykrywaniu oporności na leki i leczeniu gruźlicy.Jednocześnie stwierdzono, że cfDNA osocza pacjenta można wykorzystać jako odpowiedni rodzaj próbki do pobierania próbek klinicznych w diagnostyce TBM.
W tym badaniu 227 próbek osocza i próbek płynu mózgowo-rdzeniowego wykorzystano do ustalenia dwóch kohort klinicznych, w których laboratoryjne próbki kohortowe wykorzystano do ustalenia modelu diagnostyki gruźlicy opartego na uczeniu maszynowym, a kliniczne próbki kohort diagnostycznych wykorzystano do weryfikacji ustalonych model diagnostyczny.Wszystkie próbki zostały najpierw poddane celowaniu przez specjalnie zaprojektowaną pulę sond wychwytujących Mycobacterium tuberculosis.Następnie, na podstawie danych sekwencjonowania TB-tNGS, na podstawie modelu drzewa decyzyjnego przeprowadza się 5-krotną walidację krzyżową na zbiorach uczących i walidacyjnych laboratoryjnej kolejki diagnostycznej oraz uzyskuje się progi diagnostyczne próbek osocza i próbek płynu mózgowo-rdzeniowego.Uzyskany próg jest umieszczany w dwóch zestawach testów w kolejce diagnozy klinicznej w celu wykrycia, a wyniki diagnostyczne ucznia są oceniane za pomocą krzywej ROC.Ostatecznie uzyskano model diagnostyczny gruźlicy.
Ryc. 1 schematyczny diagram projektu badawczego
Wyniki: Zgodnie z określonymi w tym badaniu progami specyficznymi próbki DNA z płynu mózgowo-rdzeniowego (AUC = 0,974) i próbki cfDNA osocza (AUC = 0,908) ustalonych w tym badaniu, spośród 227 próbek, czułość próbki płynu mózgowo-rdzeniowego wyniosła 97,01%, swoistość 95,65%, a czułość i swoistość próbki osocza wyniosła 82,61% i 86,36%.W analizie 44 sparowanych próbek cfDNA osocza i DNA płynu mózgowo-rdzeniowego od pacjentów z TBM strategia diagnostyczna tego badania charakteryzuje się wysoką zgodnością wynoszącą 90,91% (40/44) w cfDNA osocza i DNA płynu mózgowo-rdzeniowego, a czułość wynosi 95,45% (42/44).W przypadku dzieci chorych na gruźlicę płuc strategia diagnostyczna w tym badaniu jest bardziej wrażliwa na próbki osocza niż wyniki wykrywania Xpert próbek soku żołądkowego od tych samych pacjentów (28,57% vs 15,38%).
Ryc. 2. Wyniki analizy modelu diagnostyki gruźlicy dla próbek populacyjnych
