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印度尼西亚西爪哇地区结核分枝杆菌耐药性谱的靶向长读长测序技术评估与临床应用研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月18日 来源:International Journal of Medical Microbiology 4.5
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针对印度尼西亚高负担地区结核病(TB)耐药性检测的临床需求,研究人员采用靶向长读长测序(tNGS)与全基因组测序(WGS)技术,系统比较了其与表型药敏试验(pDST)、线性探针(LPA)和核酸扩增检测(CBNAAT)的性能差异。研究发现tNGS对利福平(RIF)、异烟肼(INH)等一线药物的阳性符合率(PPA)达100%,整体检测一致性94%,为MDR/XDR-TB的快速精准诊断提供了创新解决方案。
结核病(TB)至今仍是全球传染病死亡的主要原因之一,印度尼西亚的结核病年发病数高居全球第二。随着耐药结核(DR-TB)和多药耐药结核(MDR-TB)的蔓延,传统检测方法如表型药敏试验(pDST)耗时长达12周,线性探针(LPA)对低菌量样本敏感性不足,而核酸扩增检测(CBNAAT)仅能检测利福平耐药性。这些技术瓶颈严重阻碍了结核病的精准防控。
为突破现有技术局限,印度尼西亚大学医学院的研究团队在《International Journal of Medical Microbiology》发表重要成果。该研究创新性地采用靶向长读长测序(tNGS)和全基因组测序(WGS)技术,对西爪哇地区133例患者的265份样本进行系统分析。研究通过对比tNGS与CBNAAT、LPA、pDST等标准方法的检测效能,首次全面评估了纳米孔测序(ONT)平台在结核耐药诊断中的临床应用价值。
关键技术方法包括:1) 采用GridION纳米孔测序仪进行tNGS和WGS,其中tNGS使用AmPORE TB试剂盒扩增16个耐药相关基因;2) 对128份痰液和131份培养样本进行平行检测;3) 使用PhyTB进行系统发育分析,GROOT进行耐药基因组分析;4) 采用Prism 9统计软件计算灵敏度、特异性等指标。
【3.1 样本质量与测序效率】
研究显示tNGS在培养样本中的成功率高达99%,显著优于痰液样本(60%)。尽管痰液DNA浓度更高,但培养样本的MTB特异性DNA占比更高。tNGS平均读长达2497.42,远超WGS的0.17,且检测时间缩短148%,仅需25-29小时。
【3.2 耐药谱特征】
tNGS成功区分结核分枝杆菌与非结核分枝杆菌(NTM),培养样本中利福平(RIF)、异烟肼(INH)和乙胺丁醇(EMB)耐药检出率分别为85%、46%和27%。值得注意的是,多药耐药(MDR)菌株占比达25%,广泛耐药(XDR)占5%,凸显西爪哇地区严峻的耐药形势。
【3.3 检测效能】
以pDST为金标准,tNGS对异烟肼(INH)的灵敏度76%、特异性97%,左氧氟沙星(LEV)灵敏度96%。与LPA相比,tNGS对RIF、INH和乙硫异烟胺(ETO)的阳性符合率(PPA)均达100%,整体一致性94%。特别在利福平检测中,tNGS与CBNAAT的PPA达91.14%。
这项研究开创性地证实,靶向长读长测序技术可大幅提升结核耐药检测的效率和广度。其优势体现在三方面:一是突破传统方法的时间瓶颈,将检测周期从数周缩短至1-2天;二是实现16种抗结核药物的同步检测,覆盖现有方案未包含的贝达喹啉(BDQ)、氯法齐明(CFZ)等新药;三是通过rpoB、katG等基因的精准检测,为MDR/XDR-TB的分子流行病学研究提供新工具。
研究同时指出,当前tNGS对BDQ和CFZ的特异性仅33%,反映出现有耐药数据库仍需完善。作者建议将tNGS纳入WHO推荐的诊断流程,与表型检测形成互补,共同构建更完善的结核病防控体系。这项成果为高负担地区实现"终结结核"战略目标提供了关键技术支撑,对全球结核病精准防控具有重要启示意义。
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