CN117269512A - 用于影响患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的生物标志物及其应用 - Google Patents
用于影响患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的生物标志物及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种用于影响患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的生物标志物及其应用。所述生物标志物为HbA1c,死亡率随着HbA1c升高而升高,解决现有的预测帕金森病患者生存率的生物标志物腰椎穿刺获取风险大的问题。
Description
技术领域
本申请涉及帕金森患者死亡风险预测领域,具体而言,涉及一种用于影响患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的生物标志物及其应用。
背景技术
帕金森病是仅次阿尔兹海默症的第二常见的神经退行性疾病。至2019年,全球约有850万人患有帕金森病,并且由于尚不完全清楚的原因,帕金森病的发病率、患病率、致残率以至于死亡率在过去的二十年中迅速上升。其主要临床症状包括运动症状和非运动症状,运动症状可以帮助准确识别帕金森病,包括运动迟缓、静止性震颤和肌强直等;而非运动症状通常难以识别,常发生在疾病诊断的数十年之前,包括嗅觉丧失、睡眠障碍、体位性低血压等。帕金森病无法治愈,预后较差,药物、手术或康复治疗只能缓解症状,无法彻底根治。
部分生物标志物已被确认为帕金森病的发病风险因素和症状进展的风险因素,但关于帕金森病死亡风险的标志物似乎仍较缺乏。有研究表明,取自脑脊液的神经丝轻链蛋白(cNfL)可作为疾病严重程度的生物标志物并预测帕金森病患者的生存率。脑脊液通过腰椎穿刺获取,可能会引起一些并发症,如椎管血肿、颅内低压、脑疝形成和颅内逆行性感染等。鉴于多种风险,发现新的影响帕金森患者死亡风险的别的生物标志物是更合适、更容易实施的方案。
目前用于预测帕金森病患者生存率的生物标志物尚缺乏,现有的预测帕金森病患者生存率的生物标志物似乎仅限于神经丝轻链蛋白(cNfL)。cNfL取自于患者的脑脊液,通过腰椎穿刺获取。通常而言腰椎穿刺相对安全,但是在临床工作中,腰椎穿刺确实存在一些风险,其中包括:
1.腰痛。这是最常见的并发症。
2.头痛。多达25%的患者在腰椎穿刺后出现头痛,常伴有恶心、呕吐和头晕。腰椎穿刺后头痛可能持续数小时至数天;
3.出血。椎管内可能形成血肿;
4.颅内低压。
5.脑疝形成或加剧。
6.颅内逆行性感染等。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种用于影响患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的生物标志物及其应用,解决现有的预测帕金森病患者生存率的生物标志物腰椎穿刺获取风险大的问题。
为了实现上述目的,本申请的第一方面,提出了一种生物标志物在制备用于影响患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的产品中的应用,所述生物标志物为HbA1c,死亡率随着HbA1c升高而升高。
进一步改进地,HbA1c≥Xmmol/mol的T2D-PD患者死亡率升高,T2D-PD中HbA1c<Xmmol/mol的患者和不患有二型糖尿病的帕金森患者的生存率不存在显著差异,其中X为40-45。
进一步改进地,所述HbA1c从外周血取材。
进一步改进地,所述产品包括芯片、试剂盒、试纸中的任一种。
为了实现上述目的,本申请的第二方面,提出了一种诊断影响患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的试剂盒,包括检测生物样品中生物标志物水平的试剂,所述生物标志物为HbA1c。
为了实现上述目的,本申请的第三方面,提出了一种患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的验证方法,包括以下步骤:
S1、将T2D-PD组的患者分为正常组、二型糖尿病前驱组及二型糖尿病确诊组,对三个组的样本数据依次进行Cox生存回归分析;
S2、利用X-tile工具对所有的T2D-PD患者的HbA1c进行分层,根据计算,X-tile将T2D-PD患者分为HbA1c≥Xmmol/mol和HbA1c<Xmmol/mol两组,对所有T2D-PD患者进行Cox生存回归分析,其中X为40-45。
进一步改进的是,步骤S1中,协变量包括招募年龄、性别、汤森剥夺指数和身体质量指数。
进一步改进的是,步骤S2中,将自变量连续HbA1c、生存时间和结局事件依次输入X-tile,通过使用不同的HbA1c截断值将T2D-PD患者分为高HbA1c、低HbA1c两个人群,利用Cox生存回归分析来计算不同截断情况下的P值和风险比。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:糖化血红蛋白(HbA1c)是血红蛋白与红细胞中葡萄糖结合所形成的产物。由于其相对稳定的特点,通常作为一段时间内平均血糖浓度的参考标准,反映一段时间内二型糖尿病(T2D)患者的疾病控制情况。二型糖尿病已被多项研究证明为帕金森病发病和进展的风险因素,因此本申请研究了HbA1c作为生物标志物在预测帕金森患者死亡风险中的应用,旨在为临床上提前干预帕金森病提供更多的理论支持,此外HbA1c从外周血取材,与脑脊液取材相比,具有取材方便、创伤较小、不适感小且高效等优势。并且根据研究结果,作为前瞻性生物标志物,有效控制HbA1c可以显著改善患有二型糖尿病的帕金森患者的生存率。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解,使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为不同HbA1c范围对应的PD-T2D患者的森林图;
图2为T2D-PD患者、低HbA1c的T2D-PD患者与nonT2D-PD患者的森林图和生存分析曲线。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如,“连接”可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
帕金森病几乎是不可治愈的疾病,如何改善帕金森病患者的生存和预后是一个关键的话题。这项研究发现一个新的、未被报道过的便捷的生物标志物,可以前瞻性改善该标志物来改善患有二型糖尿病的帕金森患者的生存预后,为临床工作提供了理论基础。
具体地,本实施例中提供了一种生物标志物在制备用于影响患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的产品中的应用,所述生物标志物为HbA1c,死亡率随HbA1c升高而升高。
本实施例中,HbA1c≥Xmmol/mol的T2D-PD患者死亡率升高,T2D-PD中HbA1c<Xmmol/mol的患者和不患有二型糖尿病的帕金森患者的生存率不存在显著差异,其中X为40-45。
优选地,HbA1c≥43.1mmol/mol的T2D-PD患者死亡率升高,T2D-PD中HbA1c<43.1mmol/mol的患者和不患有二型糖尿病的帕金森患者的生存率不存在显著差异。
HbA1c是源于外周血的一个生物学指标,外周血易于获取且较为安全,是一个易于普及的潜在的生物标志物。Cox生存回归分析得出的结果表明,HbA1c在43.1mmol/mol之上显著影响患有二型糖尿病的帕金森患者的生存预后(HR=1.87,95% CI 1.01-3.49,P=0.046),而控制HbA1c在43.1mmol/mol之下可以显著降低患有二型糖尿病的帕金森患者的死亡率,甚至降低至与不患有二型糖尿病的帕金森患者相近的死亡率水平(HR=1.19,95%CI 0.75-1.89,P=0.462)。
将HbA1c控制在最佳水平以下可大大降低T2D-PD患者的死亡风险。这提示HbA1c将成为改善T2D-PD患者预后的潜在生物标志物。因此这项研究将为改善患有代谢性疾病的帕金森病患者的预后提供理论依据。
本实施例中还提供了,所述产品包括芯片、试剂盒、试纸中的任一种。
一种诊断影响患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的试剂盒,包括检测生物样品中生物标志物水平的试剂,所述生物标志物为HbA1c。
为了进行验证,首先进行纳入研究的样本筛选
利用英国生物银行(UK Biobank)数据库的数据信息,挑选出诊断疾病和首要死亡原因均为帕金森病的患者,去除缺少可用的二型糖尿病数据和HbA1c数据的样本,并且为了降低遗传背景带来的差异,将人种限制为白种人。最终纳入2570位患者,其中295位帕金森患者患有二型糖尿病(T2D-PD组。
其次,利用Cox比例风险模型分析
具体地,一种患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的验证方法,包括以下步骤:
S1、根据HbA1c对二型糖尿病的诊断范围,T2D-PD组的患者被分为正常组、二型糖尿病前驱组及二型糖尿病确诊组。我们对这三个组的样本依次进行了Cox生存回归分析,其中协变量为招募年龄、性别、汤森剥夺指数(Townsend deprivation index)和身体质量指数(BMI);分析结果如图1所示,在二型糖尿病前驱组中,HbA1c升高与PD-T2D患者死亡率升高显著相关,风险比(Hazard ratio,HR)为1.27。在正常组和二型糖尿病确诊组中,尽管暂时缺少显著的P值,但分析结果也观察到了类似的死亡率随HbA1c升高而升高的趋势。
S2、接下来利用X-tile工具对所有的T2D-PD患者的HbA1c进行分层,以便于找出潜在的分界点,为临床上前瞻性改善帕金森患者的预后提供理论依据。X-tile是哈佛大学在2004年开发出的用于生物标志物评估和基于结果的临界点优化的新型生物信息学工具。将自变量连续HbA1c、生存时间和结局事件依次输入X-tile,通过使用不同的HbA1c截断值将T2D-PD患者分为高HbA1c、低HbA1c两个人群,利用Cox生存回归分析来计算不同截断情况下的P值和风险比。根据计算,X-tile将T2D-PD患者分为HbA1c≥43.1mmol/mol和HbA1c<43.1mmol/mol两组,对所有T2D-PD患者进行Cox生存回归分析,X-tile将T2D-PD患者分为HbA1c≥43.1mmol/mol和<43.1mmol/mol两组。对所有T2D-PD患者进行Cox生存回归分析,HbA1c以43.1为界分为高值和低值作为主要自变量,招募年龄、性别、汤森剥夺指数和身体质量指数作为协变量参与回归,分析结果如图2中的A、B所示,与HbA1c<43.1mmol/mol相比,HbA1c≥43.1mmol/mol的T2D-PD患者死亡率显著升高(HR=1.87,95% CI 1.01-3.49,P=0.046)。此外,我们还对T2D-PD中HbA1c<43.1mmol/mol的患者和不患有二型糖尿病的帕金森患者(nonT2D-PD组)进行了Cox生存回归分析,协变量与上述方法相同,分析结果如图2中的C、D所示,表明两类患者的生存率不存在显著差异(HR=1.19,95% CI 0.75-1.89,P=0.462)。也即是说明,患有二型糖尿病的帕金森患者通过有效控制HbA1c水平,可以将生存预后改善至不患有二型糖尿病的帕金森患者的水平。这一结果进一步佐证了HbA1c作为潜在生物标志物的可行性和临床意义。
HbA1c是源于外周血的一个生物学指标,外周血易于获取且较为安全,是一个易于普及的潜在的生物标志物。Cox生存回归分析得出的结果表明,HbA1c在43.1mmol/mol之上显著影响患有二型糖尿病的帕金森患者的生存预后(HR=1.87,95% CI 1.01-3.49,P=0.046),而控制HbA1c在43.1mmol/mol之下可以显著降低患有二型糖尿病的帕金森患者的死亡率,甚至降低至与不患有二型糖尿病的帕金森患者相近的死亡率水平(HR=1.19,95%CI 0.75-1.89,P=0.462)。
将HbA1c控制在最佳水平以下可大大降低T2D-PD患者的死亡风险。这提示HbA1c将成为改善T2D-PD患者预后的潜在生物标志物。因此这项研究将为改善患有代谢性疾病的帕金森病患者的预后提供理论依据。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种生物标志物在制备用于影响患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的产品中的应用,其特征在于,所述生物标志物为HbA1c,死亡率随着HbA1c升高而升高。
2.根据权利要求1所述的生物标志物在制备用于影响患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的产品中的应用,其特征在于,HbA1c≥Xmmol/mol的T2D-PD患者死亡率升高,T2D-PD中HbA1c<Xmmol/mol的患者和不患有二型糖尿病的帕金森患者的生存率不存在显著差异,其中X为40-45。
3.根据权利要求1所述的生物标志物在制备用于影响患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的产品中的应用,其特征在于,所述HbA1c从外周血取材。
4.根据权利要求1所述的生物标志物在制备用于影响患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的产品中的应用,其特征在于,所述产品包括芯片、试剂盒、试纸中的任一种。
5.一种诊断影响患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的试剂盒,其特征在于,包括检测生物样品中生物标志物水平的试剂,所述生物标志物为HbA1c。
6.一种患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的验证方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将T2D-PD组的患者分为正常组、二型糖尿病前驱组及二型糖尿病确诊组,对三个组的样本数据依次进行Cox生存回归分析;
S2、利用X-tile工具对所有的T2D-PD患者的HbA1c进行分层,根据计算,X-tile将T2D-PD患者分为HbA1c≥Xmmol/mol和HbA1c<Xmmol/mol两组,对所有T2D-PD患者进行Cox生存回归分析,其中X为40-45。
7.根据权利要求6所述的患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的验证方法,其特征在于,步骤S1中,协变量包括招募年龄、性别、汤森剥夺指数和身体质量指数。
8.根据权利要求6所述的患有二型糖尿病的帕金森病患者死亡风险的验证方法,其特征在于,步骤S2中,将自变量连续HbA1c、生存时间和结局事件依次输入X-tile,通过使用不同的HbA1c截断值将T2D-PD患者分为高HbA1c、低HbA1c两个人群,利用Cox生存回归分析来计算不同截断情况下的P值和风险比。
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