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糖尿病分型文献再盘点


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关于糖尿病的分型研究,不得不提到年的瑞典研究,该研究基于聚类分析的方法,将糖尿病分为五型。所谓的聚类分析(英文对应的是”Clusters“),其实是一种”基于算法“的分类方法,这个翻译可以说明相当的精妙,与中文的”物以类聚,人以群分“相对应。那么它与常规分类方法(英文对应的是”Classification“,如WHO的糖尿病分型)有什么区别呢。二者的区别在于,后者通常是有明确的诊断标准或特征性描述,然后通过这些”诊断标准“或”特征性描述“去进行”套圈“,将人群分成不同的类。聚类分析的过程则”刚好相反“,整个人群就像一个”黑箱“一样,基于给定变量,通过算法,找出人群的”共有特征“,将人群分成不同的类。因此,聚类分析的优势在于能高效的发现”特定人群“的异质性,从而为人群提供更精准的个体化治疗,而常规分类通常是基于病因学,病理学或疾病轨迹进行分类,可以为疾病诊断分类提供病理生理学基础。因此二种分类方法,不存在孰优孰劣的问题,而是各有所长,互为补充。今天分享的数篇最新研究,亦均是基于聚类分析对糖尿病人群进行的分型研究,那与瑞典研究有哪些区别呢?那请君往下看:第一篇研究开发和验证最佳表型映射方法来估计2型糖尿病患者长期动脉粥样硬化性心血管疾病风险Developmentandvalidationofoptimalphenomappingmethodstoestimatelong-termatheroscleroticcardiovasculardiseaseriskinpatientswithtype2diabetes研究总结这篇研究是德克萨斯大学西南医学中心的一项针对糖尿病人群进行的分型研究。该研究采用的方法采用的亦是聚类分析的方法,但与18年瑞典研究(五种分型)不同的是:该研究主要针对的人群是2型糖尿病人群,并且主要目的是明确不同糖尿病患者的心血管风险,从而发现可以从特定治疗(干预)中获益最大的亚型(精准治疗的范畴),因此该研究中,作者选取变量时主要考虑与心血管结局相关的多个变量。在研究中,作者基于ACCORD研究中人群数据,并基于20个变量,将2型糖尿病分为三种类型,不同类型的心血管危险因素患病率和并发症患病率呈现明显差异,并且不同治疗方法对不同类型的糖尿病患者主要心血管事件的影响存在明显不同。因此作者基于此方法,最后开发了一种在线工具,供研究人员确定患者表型组,从而为患者个体化的治疗方法的开发提供信息。研究方法:在研究中,作者首先基于ACCORD研究人群(基线无CVD的人群)进行聚类分析,并分别在LookAHEAD研究和BARI2D研究中进行验证。在聚类分析,最终只选取了20个变量,主要基于以下因素:

排除数据存在缺失(10%)

与结局高度相关的变量(

r

0.70)

基于Wald指数排序(类似于Cox评分,数字越高,表明与变量结局的相关性越强)

超过20个变量性能增加有限。

研究中,作者也比较了分别比较了不同聚类分析方法的优劣,最终选定FMM聚类方法(有限混合模型)研究结果在测试不同的聚类分析模型中,最终选定FMM聚类方法(有限混合模型),可以将糖尿病人群(2型糖尿病)分成三种表型,不同表型呈现出明显不同的特征(在不同的队列研究中,均呈现出以上三种表型,虽然三种表型比例并不相同,这与不同队列人群构成不同有关,LookAhead--心血管风险最低,ACCORD研究--心血管风险中等,BARI2D研究,心血管风险最高)基于聚类分析的三种表型(ACCORD研究数据)表型组1(n=.3%)

更高比例的男性,黑人

更高的CVD危险因素水平(血压,吸烟率,HbA1c,FPG,LDL-C和TG)

2型糖尿病相关并发症患病率最高:如足部溃疡、下肢截肢、蛋白尿和眼部手术史的患病率

表型组2(n=.9%)

具有CVD危险因素的中间负担

2型糖尿病相关并发症患病率最低

表型组3(n=,52.8%)

CVD风险因素负担最低

2型糖尿病相关并发症患病率居中

不同表型对干预的反应:ACCORD研究:1、强化降糖VS标准治疗:不同表型对干预存在明显差异(P=0.)

表型组3:主要复合结局风险显著降低(aHR0.%CI0.51,0.83p值0.)

表型组1:在表型组1中与风险无显著相关性(aHR1.25;95%CI0.91,1.77,p值=0.19)

全因死亡风险(研究附加材料):表型1:强化血糖控制组的全因死亡风险在数值上高于标准血糖控制组(分别为28.5%vs25.8%;p值=0.34)。表型3:强化血糖控制组的全因死亡风险低于标准血糖控制组(分别为8.9%和10.9%;p值=0.05)。2、联合降脂治疗VS标准治疗:不同表型对干预存在明显差异(P0.)

表型组3:主要复合结局风险显著降低(aHR0.71;95%CI0.52,0.98;p值=0.04

表型组1:主要复合结局风险升高(aHR1.49;95%CI0.98,2.24;p值=0.06)

3、强化BPVS标准治疗:各表型组主要复合结局风险无显著治疗差异LookAHEAD研究:强化生活方式VS标准治疗:不同表型对干预存在明显差异(P=0.)

表型组3:主要复合结局风险较低(aHR0.77;95%CI0.61,0.98;p值=0.03)

表型组1的风险较高(aHR1.58;95%CI1.10,2.47;p值=0.03

BARI2D研究早期冠状动脉血运重建VS药物治疗:不同表型对干预存在明显差异(P=0.)

表型组3:主要复合结局风险较低(aHR0.64;95%CI0.47,0.91;p值=0.)

表型组1:主要复合结局风险较高相关(aHR1.90;95%CI1.07,3.35;p值=0.03)

不同表型与低血糖事件和治疗不依从的相关性总的来说,表型组1受试者在随访时更可能发生重度/症状性低血糖事件和治疗不依从

其中发生低血糖事件,不同表型的差异,与强化血糖及强化生活方式干预无关。

而在治疗不依从方面,表型1组发生主要复合结局事件的个体的“不依从性”要显著高于未发生主要复合结局的个体。

第二篇研究2型糖尿病亚组、并发症风险和强化生活方式干预导致的不同效应Type2DiabetesSubgroups,RiskforComplications,andDifferentialEffectsDuetoanIntensiveLifestyleIntervention研究总结这是一项来自于美国WakeForest医学院的一项研究。该研究中,作者亦采用了聚类分析的方法,将2型糖尿病分成不同的亚组,但与18年瑞典研究(五种分型)不同的是:该研究的目的是:通过对LookAHEAD研究中的人群进行聚类分析(2型糖尿病人群),明确强化生活方式干预获益是否依赖于“不同亚组”的心血管风险(即不同亚组的获益是否有差别)。在研究中,作者基于LookAHEAD研究人群数据,并基于“糖尿病诊断年龄、BMI、腰围和糖化血红蛋白的数据”进行聚类分析,将研究人群分为四个糖尿病亚组,分别为:糖尿病发病年龄较大组(42%),血糖控制不佳组(14%),重度肥胖(24%),糖尿病发病年龄较小(20%)。在分析不同亚组之间强化生活方式干预的影响时发现:生活方式干预对不同亚组的心血管结局的影响存在差异,并且仅在血糖控制不佳的糖尿病亚组(占队列的14%)中,生活方式干预与主要心血管结局风险增加85%和每一种次要心血管结局风险增加相关(其它亚组均显示强化生活方式干预与CVD风险降低相关)。以上结果说明生活方式干预对心血管结局的影响存在异质性,具体来说,即基线血糖控制不佳的亚组中,干预会导致CVD风险增加。对糖尿病患者进行合理的生活方式干预以减少心血管风险有指导意义,另外亦为LookAHEAD研究的主要结果(未能减少心血管事件的发生率)提供了一些线索。研究方法:在LookAHEAD试验中,名年龄在45-76岁、患有2型糖尿病(T2D)、超重或肥胖的参与者被随机分配到10年ILI组(强化生活方式干预)或糖尿病支持和教育的对照组。为了描述糖尿病亚组的特征,作者对糖尿病诊断年龄、BMI、腰围和糖化血红蛋白的数据进行k-均值聚类,并检查了干预对试验预设的CVD结局的影响在糖尿病亚组之间是否存在差异。研究结果基于聚类分析,LookAhead研究人群被分成四个糖尿病亚组:

老年发病组(42%n=)

血糖控制不佳组(14%n=)

重度肥胖(24%n=)

年轻发病组(20%n=)

各亚组的特点:

各亚组的性别、人种/种族和受教育程度分布不同。

与预期相比,女性更可能属于年轻发病亚组,不太可能属于老年发病亚组。

老年发病亚组的口服降糖药和胰岛素使用率最低

血糖控制不佳亚组的糖尿病药物和胰岛素使用率最高,动脉粥样硬化血脂谱比例最多。

不同亚组基线特征谱不同糖尿病亚组主要结局和次要结局(森林图)

主要结局,次要结局2和次要结局3在不同亚组之间存在明显差异(交互P值分别为:0.4,0.04,0.)

血糖控制不佳组,主要结局风险显著升高,而且在第3年时,血糖控制较差组的(干预和对照组)累积风险曲线出现明显分离(曲线图)

第三篇研究瑞典糖尿病新分型方法在中国和美国成人糖尿病中的验证Novelsubgroupsofpatientswithadult-onsetdiabetesinChineseandUSpopulations研究总结这项研究医院的纪立农教授做的一项研究。该研究分别是基于中国和美国人群数据库,对瑞典的糖尿病新分型方法进行的一项验证性研究,旨在验证这种新型的糖尿病聚类方法是否适用于中国和美国糖尿病患者。在该研究中,作者分别将名中国糖尿病患者(CNDMDS)和名美国糖尿病患者(NHANESIII)纳入研究,基于确诊时的年龄、BMI、血糖水平(HbA1c)、HOMA2-B及HOMA2-IR进行聚类分析,分别将这两组人群分成4个亚组,与瑞典研究结果很相似。但与瑞典分型研究略有不同的是:分析中未纳入GADA抗体(因此未包括自身免疫性糖尿病)。基于对中国和美国研究数据分析,作者很好的验证了Ahlqvist及其同事提出的新型糖尿病亚组,提示这种以欧洲为导向的糖尿病分类在不同种族和人群中可能具有普遍性。可能由于不同的种族和参与者抽样,不同种族中亚族的群体分布有所不同,但亚群中个体特征在所有种族中都是相似的。另外由于该研究仅调查了新诊断糖尿病的患者,但未纳入没有糖尿病前期阶段或长病程的糖尿病患者。因此,在该研究中仅提供了有关新诊断患者的信息,无法提供有关长期并发症的信息。研究方法:作者基于中美二大横断面研究数据库中进行验证:

中国国家糖尿病和代谢紊乱研究(CNDMDS-08年):新诊断糖尿病患者

美国国家健康和营养检查调查(NHANESIII-94年):新诊断糖尿病患者

研究者使用k-means分析将数据基于以下五个变量分为四组

诊断年龄

BMI

HbA1c(或者平均血浆葡萄糖)

稳态模型评估2估计β细胞功能(HOMA2-B)

稳态模型评估2胰岛素抵抗估计(HOMA2-IR)

HOMA2-B和HOMA2-IR计算,基于HOMA计算器

NHANESIII研究:基于FPG和C肽

CNDMDS研究:基于FPG和胰岛素

研究结果CNDMDS和NHANESIII中的四个聚类,概括了Ahlqvist及其同事观察到的聚类的基本表型:

年龄相关性糖尿病;将近占了一半,二大研究中分别为45.1%,45.4,该组存在轻度代谢紊乱

轻度肥胖相关糖尿病;是第二大亚组,分别为32.7%,32.4%,患者群体中BMI最高,但平均血糖,β细胞功能和胰岛素抵抗最低。

严重胰岛素缺乏型糖尿病;第三大亚组,分别为13.5%和14.3%,这一亚组特征在于:胰岛素分泌最低,血糖浓度最高。

严重胰岛素抵抗型糖尿病;二个研究中占比分别为:8·6%,7·9%,这一亚组人群特征在于:胰岛素抵抗最重,而β细胞功能最佳。

以上数据显示:聚类分析可将两个研究中四个亚型很好地分开,尽管在CNDMDS队列中有轻微的数据干扰。由于NHANESIII参与者的种族和民族范围更广,研究者们进一步按种族划分了数据。结果显示:非西班牙裔白人和非西班牙裔黑人表现出类似的群体分布,与墨西哥裔美国人群和NHANESIII总人群的分布不同。但是每个亚组人群的特征与NHANESIII总体上一致。除了严重胰岛素抵抗型糖尿病,在中国研究数据中,显示人群均较年轻,而在欧美研究数据中则年龄较大。这种差异除了与评估指标是用替代参数评估以外,可能部分归因于胰岛素抵抗与西方国家的年龄呈正相关,但在CNDMDS研究中,与年龄呈负相关。第四篇研究瑞典糖尿病新分型方法在中国成人糖尿病中的验证ValidationoftheSwedishDiabetesRe-GroupingSchemeinAdult-OnsetDiabetesinChina研究总结这项研究是由湘雅二院的周智广教授进行的一项针对中国成人糖尿病进行的一项分型研究,该研究是一项基于瑞典的糖尿病新分型方法,在中国人群中进行的一项验证性研究,旨在验证这种新型的糖尿病聚类方法是否适用于中国糖尿病人群。与年纪立农教授的研究不同的是:该研究纳入了更广泛的人群,并且在进行聚类分析时,采用了与瑞典研究一样的指标,而且有针对亚组人群心血管疾病发生风险的分析(纪教授研究未纳入GADA抗体,研究样本仅为名新诊断T2DM,以及未能进行并发症风险的评估)。在该研究中,中国患者可被分为有明显差异特征的五个亚型:分别为严重自身免疫型糖尿病(SAID),严重胰岛素缺乏型糖尿病(SIDD),严重胰岛素抵抗型糖尿病(SIRD),轻度肥胖相关型糖尿病(MOD),轻度年龄相关型糖尿病(MARD);证明了该方法在中国人群中的适应性。并且通过对各组患者心血管疾病发生风险的预测,结果发现SIDD组,SIRD组和MARD组患者更易发生心血管并发症。此外,中国患者的分类结果有独特的特点:与瑞典患者相比,中国患者在SIDD组的比例明显高于瑞典患者,说明中国糖尿病患者更容易发生胰岛素缺乏。研究方法研究纳入了名成年起病的中国新发糖尿病患者

1型糖尿病患者:名

2型糖尿病患者:名

用年龄,体质指数(BMI),糖化血红蛋白(HbA1c),胰岛素分泌指数(HOMA-2B),胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),胰岛素自身抗体(GADA)6个指标,通过聚类分析(K-means和Two-Step)的方法对患者进行分类(与瑞典研究一致),并将中国患者的分类结果与瑞典患者进行了比较。研究结果不同亚组比例:

MARD(年龄相关):30.9%

SIDD(胰岛素缺乏):24.8%

MOD(肥胖相关):21.6%

SIRD(严重胰岛素抵抗):16.6%

SAID(自身免疫型):6.2%

与瑞典研究相比:

中国SIDD亚组(胰岛素缺乏)患者的比例明显更高,MARD亚型(年龄相关)明显更少。

中国患者的年龄更年轻、BMI更低、HbA1c更高、HOMA2-B和HOMA2-IR更低

中国患者胰岛素使用率更高,但二甲双胍使用率更低。

除此之外,研究者针对不同亚组进行心血管风险评分对各组患者心血管疾病发生风险进行预测,结果发现SIDD组,SIRD组和MARD组患者更易发生心血管并发症。第五篇研究不同亚型的患者对于药物的治疗反应有差异Diseaseprogressionandtreatmentresponseindata-drivensubgroupsoftype2diabetes


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