新闻网讯 近日,《细胞报告·医学》(Cell Reports Medicine)在线发表公卫学院刘刚教授、黄恺教授及中国疾病预防控制中心周脉耕研究员的联合研究成果“2 型糖尿病的表型异质性与全因死亡及特定原因死亡风险”(Phenotypicheterogeneityof type 2 diabetes and risks of all-cause and cause-specific mortality)。研究基于中国全国代表性人群,率先利用新的机器学习算法(DDRTree)识别出具有不同特征的2型糖尿病亚型,预测其死亡风险存在显著差异,进一步开发了一款在线风险评估工具,为糖尿病的精准防控提供新思路。

2型糖尿病是全球最常见的慢性病之一,但它并不是一种“单一模式”的疾病。不同患者在血糖、体重、血脂和并发症风险上存在显著差异:有些患者在偏瘦时即发病,有些则伴随严重肥胖;部分患者更易发生心血管并发症,而另一些则更容易发生肾脏或其他并发症。这种差异体现了糖尿病的复杂异质性。识别糖尿病的异质性,对于个体化诊疗、改善长期预后至关重要。然而,以往研究多将糖尿病患者“硬性”划分为固定的类别,忽略了糖尿病患者表型在不同个体间的渐进、连续变化。
研究基于中国全国代表性人群(CCDRFS),纳入10091名新发2型糖尿病患者。团队应用判别降维树算法(DDRTree)将常规临床指标(如HbA1c、BMI、血压、血脂)转化为直观的“树状图谱”,在二维结构中展示患者表型的连续分布。图谱上的每个点代表具有特定表型特征的个体,混合特征的患者位于主树干中心,极端表型逐渐延伸至树梢,从而更清晰地呈现糖尿病的异质性,突破传统“硬性分类”的局限。

图为新诊断2型糖尿病患者代谢风险因素表型异质性的可视化。
研究发现,中国糖尿病人群不同表型与死亡风险呈现显著差异:位于树右侧的患者,表现为血压升高和肥胖,发生心血管疾病(CVD)和全因死亡的风险显著升高;癌症死亡风险分布与全因死亡相似,但未达到统计学显著。位于树左上部的患者,表现为HbA1c升高、血脂异常(总胆固醇、甘油三酯升高且高密度胆固醇降低)以及中度肥胖,发生糖尿病酮症酸中毒/昏迷死亡的风险最高。位于树左下部的患者,表现为较高的高密度胆固醇和总胆固醇水平,发生慢性阻塞性肺疾病(COPD)死亡的风险显著升高。

图为新诊断2型糖尿病全因及特定死因死亡风险异质性的可视化。
在基于UKBiobank新发糖尿病人群的验证分析中,各特定死因死亡风险分布总体与CCDRFS一致。然而,CVD死亡的高风险主要集中在肥胖、血脂异常并伴有中度高血糖的人群中,这与中国人群中CVD死亡高风险主要由血压升高和肥胖驱动略有不同。这些结果不仅部分验证了中国人群研究的发现,也揭示了中国糖尿病人群特有的风险模式,尤其是血压与心血管死亡风险之间的关联更为突出。
团队还开发了一款在线风险评估工具,患者只需输入年龄、性别和7项常见临床指标,即可“定位”到表型树状图上,并预测未来全因死亡、CVD死亡、糖尿病酮症酸中毒/昏迷死亡或COPD死亡风险。
公卫学院博士研究生邱子馨为第一作者,刘刚为最后通讯作者,黄恺、周脉耕为共同通讯作者。研究得到国家科技重大专项、国家自然科学基金等资助。
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666379125004409