Summary
Xpert MTB / 리프 테스트의 동시 검출을위한 샘플 정화, 핸즈프리 작동, 온보드 샘플 처리 및 매우 민감한 헤미 중첩 된 PCR을 통합
Abstract
Mycobacterium 결핵 (MTB)로 인해 결핵 (TB)는 주요 공중 보건 문제 남아 감염은 세계 인구 1의 3 분의 1까지 영향을 거의 이백만명는 매년 TB에 의해 사망 고품질 2 유니버설 액세스 할 수 있습니다. 모든 결핵 환자 환자 중심의 치료를 중지 결핵 전략 WHO에 의해 강조된다. 3 신뢰할 수있는 약물 저항 테스트 결과에 따라 호흡 표본 및 약물 요법의 MTB의 급속한 탐지는이 전략의 성공적인 실행을위한 전제 조건입니다. 그러나 세계의 많은 지역에서 결핵 진단은 여전히 문자를 구분, 제대로 표준화 가래 현미경 방법에 의존하고 있습니다. 효과 TB 감지 및 약제 내성 MTB의 변종의 출현 및 전송은 점점 세계 결핵 퇴치 활동을 위험 2.
글로벌 규모의 - - 스탠드의 폐 TB의 효과적인 진단 가용성을 필요로ardized, MTB 복잡하고 rifampicin (리프) 등 주요 항생제에 저항 모두의 직접 감지를 허용 사용하기 쉬운, 그리고 강력한 진단 도구를 제공합니다. 후자의 결과 multidrug 방지 MTB (MDR의 TB)에 대한 마커 역할을 할 수 있으며 신뢰할 수있는 시험 결과의 급속한 현황> MDR-TB의 분리의 95 %. 4, 5에보고되었습니다 것은 바로 사운드 환자 관리로 번역 할 가능성이 궁극적으로 개별 환자를 치료하고 지역 사회의 TB 전송의 사슬을 깰 것으로 결정 2.
Cepheid의 (서니 베일, CA, USA) Xpert MTB / 리프 검정 6, 7은 놀라운 방식으로 위에 설명 된 요구 사항을 충족합니다. 이) 가래 또는 집중 가래 퇴적물의 MTB 복잡한 DNA의 검출 1에 대한 핵산 - 산 증폭 테스트 및 2) rpoB 유전자의 리프 저항 - 관련 변이의 검출 8은 Cepheid의 GeneXpert DX와 함께 사용하도록 설계되어 있습니다. 시스템 일에서는 통합 및 샘플 처리, 핵산 증폭 및 실시간 PCR 및 역방향 transcriptase PCR을 사용하여 대상 시퀀스의 확인을 자동화합니다. 이 시스템은 악기로 구성되어, 개인용 컴퓨터, 바코드 스캐너, 및 테스트를 실행하고 결과를 볼 수 사전로드 소프트웨어. 9은 PCR 시약을 보유하고 PCR 과정을 개최 일회용 Xpert MTB / 리프 카트리지를 하나의 사용을 고용하고 있습니다. 카트리지가 독립적이기 때문에, 샘플 간의 교차 오염이 제거됩니다. MTB를 검색하는 데 사용 6 현재 핵산 증폭 방법은 복잡한 노동 집약적, 그리고 기술적 요구합니다. Xpert MTB / 리프 검정은 그럴 형편이 할 수있는 한 보편적 인 액세스 포인트의 케어 설정 3에 TB 및 약물 저항 모두를 위해 표준화 민감하고 매우 구체적인 진단 테스트를 가져올 수있는 가능성이 있습니다. 접근을 용이하게하기 위해, 혁신적인 새로운 진단을위한 재단 (찾기) signifi 협상을했습니다캔트 가격 인하. 할인을받을 국가의 목록과 함께 현재 발견 - 협상 가격은, 웹에서 사용할 수 있습니다. 10
Protocol
폐 TB 데 의심 모든 환자는 세균 시험 적어도 두 개의 가래 표본을 제출해야 결핵 관리 상태에 대한 국제 표준의 표준 2. 가래가 가장 높은 수율을 가지고이 시간에 수집으로 가능한 경우, 적어도 하나의 내일 아침 일찍 표본이 획득해야한다. 11 Xpert MTB / 리프 검정은 아르 유도하거나 expectorated sputa에서 준비 가래 샘플이나 집중 가래 퇴적물에 적용 할 수있는 . 긍정적이거나 부정적인 어느 산 빠른 bacilli (AFB)을 뛰어 넘는 6, 12, 13는 검정이가 가지고 폐 TB의 임상 혐의입니다 누구를 위해 환자의 표본과 함께 사용하기위한 것입니다 : 1) 안티 - 결핵 치료, 2를받지 못 ) <7 치료의 일, 또는 3)는 지난 60 일 치료를받지 못한습니다. 이 박테리아 DNA는 항균 치료 후 계속 있기 때문에 약물 치료 7의 효과를 모니터링하기 위해 사용해서는 안됩니다 점에 유의 마십시오.
1. Expectorated 가래 샘플
참고 : 남아있는 프로세스는 한 번에 많은 표본으로 GeneXpert DX 시스템이 테스트를 실행할 수 있습니다 모듈!
- 해당 표본 ID 각 Xpert MTB / 리프 카트리지를 붙입니다.
- 이전 1.0 ML은 살균 전송 피펫을 사용하여 원뿔형, 스크류 덮인 관에 가래를 expectorated. 또는, 전체 표본은 원래의 누출 방지 가래 수집 용기에 처리 될 수 있습니다.
- 살균 전송 피펫을 사용하여 expectorated 가래에, 2.0 ML Xpert MTB / 리프 샘플 시약을 (V / V 2:1) 추가합니다.
- 뚜껑을 교체하고, 힘차게 10 관을 흔들-20 번. 또는 혼합물은 (30 초) vortexed 될 수 있습니다.
- 튜브 상온에서 5 분 동안 똑바로 서서 할 수 있습니다.
- 힘차게 평균의 10 배에서 20 배 관을 흔들어. 또는, (30 초) 소용돌이를 사용합니다.
- 튜브 상온에서 또 다른 10 분 동안 똑바로 서서 할 수 있습니다.
- 표본 검사 : 샘플은 가래의 눈에 띄는 clumps와 액화해야합니다.
2. 집중 퇴적물
참고 : 프로세스는 GeneXpert DX 시스템이있는 한 한 번에 많은 표본으로 테스트를 실행할 수 있습니다 모듈!
- 해당 표본 ID 각 Xpert MTB / 리프 카트리지를 붙입니다.
- 살균 전송 피펫을 사용하여 원뿔형, 스크류 덮인 관에 1.5 ML Xpert MTB / 리프 샘플 시약을 전송합니다.
- 살균 전송 피펫을 사용하여 샘플 시약이 포함 된 튜브 최소 0.5 ML 집중 퇴적물을 추가합니다.
- 뚜껑을 교체하고, 관 v를 흔들igorously 평균의 10 배에서 20 배. 또는, (30 초) 소용돌이를 사용합니다.
- 튜브 상온에서 5 분 동안 똑바로 서서 할 수 있습니다.
- 힘차게 평균의 10 배에서 20 배 관을 흔들어. 또는, (30 초) 소용돌이를 사용합니다.
- 튜브 상온에서 또 다른 10 분 동안 똑바로 서서 할 수 있습니다.
- 표본 검사 : 샘플은 가래의 눈에 띄는 clumps와 액화해야합니다.
3. Xpert MTB / 리프 카트리지로드
참고 : 카트리지에 샘플을 추가 30 분 이내에 시험을 시작!
- Xpert MTB / 리프 카트리지 및 표본 ID에 레이블을 확인하십시오.
- 카트리지 뚜껑을 엽니 다.
- 제공되는 무균 전송 피펫을 사용하여 초승달 모양이 최소 마르크 위까지 전송 피펫으로 액화 표본을 기음과 Xpert MTB / 리프 카트리지의 열린 포트에 샘플을 전송합니다.
참고 :에어로졸 형성의 위험을 최소화하기 위해 천천히 투여!
- 카트리지 뚜껑을 닫습니다.
4. 테스트 시작
참고 : 테스트를 시작하기 전에 GeneXpert DX 시스템은 GX2.1 소프트웨어가 구비되어 있는지 확인하고, Xpert MTB / 리프 분석이 소프트웨어로 가져 아홉주세요!
- 컴퓨터를 켠 다음 GeneXpert DX 장비를 켜십시오.
- Windows 바탕 화면에서 GeneXpert DX 바로 가기 아이콘을 두 번 클릭합니다.
- 사용자 이름과 암호를 사용하여 GeneXpert DX 시스템 소프트웨어에 로그온합니다.
- GeneXpert DX 시스템 창에서, 테스트 만들기를 클릭합니다. 스캔 카트리지 바코드 대화 상자가 나타납니다.
- 샘플 ID 상자에서 스캔하거나 샘플 ID를 입력합니다.
- Xpert MTB / 리프 카트리지에있는 바코드를 스캔합니다. 작성 테스트 창이 나타납니다.
- 테스트 시작을 클릭
- 깜박이는 녹색 빛으로 악기 모듈 도어를 열고 카트리지를로드합니다.
- 문을 닫습니다. 시험은 시작되고 빛이 깜빡 거림을 중단하고 지속적으로 녹색 남아 있습니다. 테스트가 완료되면 불이 꺼집니다.
- 시스템이 실행의 끝에서 문 잠금을 출시 할 때까지 기다린 후 모듈 문을 열고 카트리지를 제거합니다.
- 소속 기관의 표준 관행에 따라 적절한 폐기물 용기에 사용되는 카트리지의 폐기하십시오.
5. 대표 결과
각 Xpert MTB / 리프 카트리지는 MTB 복잡하고 리프 저항의 검출뿐만 아니라 대상 박테리아의 적절한 처리를 위해 제어하고 PCR 반응 억제제의 존재 (들)을 모니터링하기 위해 샘플 처리 제어 (SPC)의 시약을 포함 . 프로브 검사 컨트롤 (PCC)는 PCR 튜브가 작성, 시약 rehydration를 확인카트리지는, 프로브 무결성 및 염료 안정성. Xpert MTB / 리프 검정 9 프리 머의 81 기본 쌍 "핵심"지역을 포함하는 rpoB 유전자의 일부를 증폭. 분자 비콘이라는 다섯 다른 색의 형광 핵산 하이브리드 프로브는 전체 81-BP 코어를 심문. 14 각 분자 비콘은 대상 시퀀스 야생 형 rpoB과 다른 경우는 대상에 바인딩하지 않도록 특정 할 수 있도록 설계되었습니다 단일 염기 치환처럼 약간의 순서. 그들이 목표 즉, 야생 형 rpoB 시퀀스에 바인딩 된 경우에만 분자 비콘의 형광 때문에, 검정의 5 가지 색상 중 하나의 부재가와 관련된 핵심 지역에 보존 야생 형 순서 및 변이 구분 리프 저항 6.
SPC는 제외 샘플에 긍정적이어야하며 긍정적 인 샘플에 부정적이거나 긍정적이 될 수 있습니다. 시험SPC가 제외 어 시험에서 발견되지 않을 경우 결과는 "잘못된"입니다. PCR 반응의 시작하기 전에 GeneXpert DX 시스템은 구슬 rehydration, 반응 관의 충전, 프로브 무결성 및 염료 안정성을 모니터링하기 위해 프로브의 형광 신호를 측정합니다. 프로브의 형광 신호가 할당 된 허용 기준을 충족하는 경우 PCC가 전달됩니다. 결과는 측정 형광 신호 및 임베디드 계산 알고리즘에서 GeneXpert DX 시스템에 의해 해석되고 결과보기 창 구에 표시됩니다, 아래에 표시 :
MTB가 감지 : MTB 대상 DNA가 감지되며 두 컨트롤 SPC와 PCC는 할당 된 허용 기준을 충족합니다. 낮은 CT 값은 DNA 템플릿의 높은 농도 시작을 나타냅니다, 높은 CT 값은 DNA 템플릿의 낮은 농도를 나타냅니다. MTB 감지 결과에 "리프 저항 감지"(그림 1A), ( "리프 저항이 발견되지" MTB가 감지되지 않음 : MTB 대상 DNA가 감지되지 않습니다, 두 컨트롤 SPC와 PCC는 할당 된 허용 기준 (그림 2)을 만나보세요. 잘못된 : MTB의 유무를 확인할 수 없습니다 SPC는 허용 기준을 충족하지 못하는, 즉 샘플이 제대로 처리되지 않았습니다, 또는 PCR이 억제되었다 (그림 3). 참고 : 추가 표본과 반복 테스트! 오류 : (실패) 실패 PCC 결과 중 하나 이상을 사용하십시오. MTB와 SPC 모두 NO 결과를 표시하지 않습니다. 참고 : 추가 표본과 반복 테스트! PCC는 (합격) 합격하면 오류는 시스템 구성 요소 오류로 인해 발생합니다. 그림 1 : MTB 대상 DNA가 감지되며 두 컨트롤 SPC와 PCC는 할당 된 허용 기준을 충족합니다. 낮은 CT 값은 높은 시작하기를 나타냅니다DNA 템플릿의 농도, 높은 CT 값은 DNA 템플릿의 낮은 농도를 나타냅니다. MTB 감지 결과에 "미지의 리프 저항"는 별도의 행에 표시됩니다 (그림 1B) "리프 저항이 감지"또는, (그림 1A) "리프 저항이 발견되지". 
. 그림 1A MTB가 감지, 리프 저항은 81-BP 리프 rpoB 유전자의 저항 - 결정 지역 (RRDR)의 예는 야생 형 핵산 시퀀스, 발견되지 존재 6. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오이 . 
. 그림 1B MTB가 감지, 리프 저항이 감지되었습니다. 위치를 포함하는 프로브 B (화살표)으로 떨어 완료 R의 513-517 rpoB 유전자의 RDR. 6의 예에서, 부분적인 순서는 rpoB 유전자 돌연변이 D516V이 감지 된 것으로 나타났다. 8 큰 그림을 보려면 여기를 클릭 . 
그림 2 MTB 대상 DNA가 발견되지 않았습니다,.. 두 컨트롤 SPC와 PCC는 할당 된 허용 기준을 만족 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 . 
샘플이 제대로 처리되지 않았기 때문에, SPC는 허용 기준을 충족하지 못하는, 또는 PCR이 억제 되었기 때문에 :. MTB의 그림 3 잘못된 테스트 결과, 즉 유무를 확인할 수 없습니다.3547fig3large.jpg "대상 ="_blank "> 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오.
Discussion
Xpert MTB / 리프 검정은 단일에 expectorated 가래 또는 집중 퇴적물에서 직접 MTB와 리프 저항의 동시 검출을위한 샘플 정화, 핸즈프리 작동, 온보드 샘플 처리 및 매우 민감한 헤미 중첩 된 PCR을 통합 시스템을 사용하기 쉬운. 탐지 분석의 분석 한도는 131 CFU / 가래의 ML로 발견되었다. 6 CT 값과 MTB 세포의 수 사이의 로그 선형 관계가 10월 2일부터 10월 7일까지 CFU / 가래의 ML에서 마찬가지 제시한다. 임상 관련 MTB 농도 분석의 선형 범위 내의 모든 가을 같이, 검정은 박테리아 부하의 반 정량적 추정치를 제공합니다. 7 검정은 중간 실험실 인프라와 교육이 필요합니다. 감지의 한도는 기존 현미경의보다 크기 이하의 적어도 두 개의 주문을 자리 잡고 있습니다. 6 특이성이 우수합니다. 또한, 리프 - resistan의 동시 검출t MTB는 약물 내성 TB의 시대에 포인트의 케어 테스트의 설정에 큰 혜택입니다. 3
임상 설정에서 폐 결핵 진단을위한 분석의 성능에 제한된 게시 된 데이터와 데이트를하려면 사용할 수 있습니다 12, 13. 문화에 비해 의심되는 폐 TB 환자의 가래에서 MTB를 검출 Xpert MTB / 리프 분석의 전체 임상 감도는 97.6 %였다 참조 있습니다. 그리고 1462 환자의 총이 다섯 학습 사이트를 (; 바쿠, 아제르바이잔,, 케이프 타운 (Cape Town) 및 더반, 남아프리카 공화국 인도 뭄바이 페루 리마) 관련 유망 멀티 센터 연구의 결과이었다. 연구 인구의 문화 - 확인 TB의 전반적인 사전 검사 확률은 50.7 %이었다. 감도는 비방과 문화 긍정적 인 경우에 99.8 % 및 비방 - 제외 어, 문화 긍정적 인 경우에 90.2 %이었다. 폐 TB있는 HIV 양성 환자 중, MTB / 리프 시험의 감도는 98.4 %에 비해 93.9 %였다. 문화에 비해 HIV-음성 환자 낮은 결핵 유행의 설정에서 12, MTB를 검출하기위한 전체 계약 89 %이다, 감도는 각각, 비방 - 제외 어 표본에 대한 비방 - 긍정적, 72 %를 98%이었고, 특이성이 우수했다. 13 치료 가래에 테스트 및 농축 퇴적물에있는 사이에 감도에 큰 차이가 없었습니다. 12 같은 연구에서는 MTB / 리프 테스트가 올바르게 209 211의 환자 (99.1 % 감도)과의 리프 저항을 감지 시퀀싱 결과가 고려 된 리프의 민감도 모든 506 환자 (100 % 특이성), 12. 저자는 연구 결과가 가능성이 제안, 케이스 감지 및 리프 저항의 차별, 모두 성능이 다양한 사이트에 유사한 것으로 나타났습니다 광범위하게 적용. 또한 12 일에는 야생마 - 폐포 세척 및 bronchia 같은 가래가 아닌 다른 호흡기 표본의 집중 퇴적물,난 분비물은 비교 감성과 특이성 테스트되었습니다. 분석의 성능에 13 데이터 추가 - 폐 TB 테스트를 대두되고 있습니다. 15
글로벌 TB 컨트롤은 급하게 포인트의 케어 설정. MTB를 검색하는 데 사용 3 현재 핵산 증폭 방법은 노동 집약적 인 복잡 빠른 새로운 TB의 경우 진단과 보편적 접속의 리프 방지 MTB의 검출을 허용 효과적인 도구가 필요합니다 및 기술적 요구. Xpert MTB / 리프 검정은 그럴 형편이 할 수 한해 설정 TB 및 약물에 저항, 모두, 표준화 민감하고 매우 구체적인 진단 테스트를 가져올 수있는 가능성이 있습니다. 접근을 용이하게하기 위해, 혁신적인 새로운 진단 (발견)을위한 재단은 Xpert MTB / 리프 시험에 상당한 가격 인하 협상을하고 있습니다. 할인을받을 국가의 목록과 함께 현재 발견 - 협상 가격은, 웹에서 사용할 수 있습니다. 10
Disclosures
관심 없음 충돌이 선언 없습니다.
Acknowledgments
저자는 조심스럽게 원고를 검토하는 WJ Looney을 인정합니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Xpert MTB/RIF test | Cepheid | GXMTB/RIF-10 | |
| Transfer pipettes | Sarstedt Ltd | 86.1172.001 | |
| Conical tubes, 15 ml, 120 x 17 mm, PS | Sarstedt Ltd | 62.553.542 |
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