2型糖尿病患者二肽基肽酶-4抑制劑治療效果的影響因素及預測模型的構建▲

關 平 李研研 楊 欣 梁 瑤 邢一丹

(河北省滄州市人民醫院內分泌代謝科，河北省滄州市 061000)

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)是一種具有復雜病因和病理生理學機制的進行性疾病[1]，由于傳統降糖藥物已不能滿足臨床需求，近年來出現與傳統降糖藥作用機制迥異的新藥。其中，二肽基肽酶-4(dipeptidyl peptidase-4，DPP-4)抑制劑可通過抑制DPP-4，增強腸促胰島素效應，即提高內源性胰高血糖素樣肽-1(glucagon-like peptide-1，GLP-1)水平，增強β細胞和α細胞對葡萄糖的敏感性進而改善高血糖[2]。中國糖尿病指南[3]、美國臨床內分泌醫師學會專家共識[4]、美國糖尿病學會和歐洲糖尿病研究學會聯合聲明[5]中，均提到DPP-4 抑制劑可作為治療T2DM患者的一線藥物，也可作為存在二甲雙胍禁忌證或二甲雙胍作用不佳患者的合并用藥。因T2DM病情發展具有漸進性，盡管患者采用DPP-4 抑制劑進行治療，隨著患者機體的胰島素抵抗增加和胰島β細胞功能進行性下降，該藥的血糖控制能力往往會隨著時間的推移而減弱[6]。如能了解DPP-4 抑制劑治療T2DM效果的影響因素，可使患者從治療中受益。既往研究表明，遺傳因素可能會影響DPP-4抑制劑的代謝過程和治療效果[7]；藥物基因組學和藥物遺傳學研究也表明，β細胞功能和凋亡相關因子是DPP-4抑制劑治療效果的預測因素[8]；Liao等[9]認為，T2DM患者存在胰島素分泌缺陷和胰島素抵抗是DPP-4抑制劑治療效果的影響因素，但該研究并未進一步闡明何種因素導致胰島素分泌缺陷和胰島素抵抗。因此，本研究探討T2DM患者DPP-4抑制劑治療效果的影響因素，并構建治療效果的預測模型，以期為T2DM的治療提供理論依據。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2018年3月至2021年3月在我院接受DPP-4抑制劑治療的314例T2DM患者作為研究對象。納入標準：(1)符合中華醫學會糖尿病學分會制訂的T2DM的診斷標準[10]，存在多食、多飲、多尿及體重減輕的糖尿病典型表現，空腹血糖水平≥7.0 mmol/L，或OGTT后2 h血糖水平≥11.1 mmol/L；(2)HbA1c水平>7.0%；(3)均為首次接受DPP-4 抑制劑治療，且在服用 DPP-4抑制劑期間不加用其他口服降糖藥物；(4)肝腎功能正常。排除標準：(1)1型糖尿病患者；(2)合并急慢性感染性疾病的患者；(3)對本研究藥物過敏者；(4)糖尿病酮癥酸中毒患者。采用隨機數字表法選取70%的患者(220例)作為訓練集，30%的患者(94例)作為驗證集。截至末次隨訪時間(2021年7月1日)，共6例患者失訪(訓練集4例，驗證集2例)，最終納入308例患者(訓練集216例，驗證集92例)，其中男性158例、女性150例，年齡50～70(59.93±9.69)歲。本研究經河北省滄州市人民醫院醫學倫理委員會批準，所有患者及家屬均簽署知情同意書。

1.2 治療方法及療效判定標準 患者均接受口服DPP-4抑制劑(西格列汀、沙格列汀或利格列汀)治療。其中，西格列汀購自Merck Sharp & Dohme Italia SPA公司(國藥準字：H20140152；規格：50 mg)，100 mg/次，1次/d，連續服用3個月；沙格列汀片購自AstraZeneca公司(國藥準字：J20160069；規格：5 mg)，5 mg/次，1次/d，連續服用3個月；利格列汀片購自Boehringer Ingelheim(國藥準字：J20171087；規格：5 mg)，5 mg/次，1次/d，連續服用3個月。患者于門診定期復查或通過微信、電話進行隨訪，治療3個月后評價治療效果，并根據治療效果分為有效組和無效組。治療效果判定標準：根據中華醫學會糖尿病學分會制定《中國2型糖尿病防治指南(2017年版)》[10]中的相關標準，以空腹血糖水平處于3.9～7.2 mmol/L，餐后2 h血糖水平處于7.8～10 mmol/L作為血糖達標的標準，達到上述標準為治療有效，否則為治療無效。

1.3 一般資料的收集 收集患者治療前的一般資料，包括年齡、性別、糖尿病病程、體質指數、腰圍、臀圍、吸煙史(吸煙定義為每天至少吸煙1支并持續12個月及以上)、飲酒史(飲酒定義為酒精的攝入量每日超過40 g并持續12個月及以上)、家族史、是否合并高血壓或冠心病、采用的DPP-4抑制劑種類等。

1.4 實驗室資料的收集 (1)糖代謝指標的檢測：抽取患者入組時的空腹和餐后2 h肘靜脈血各2 mL，將血樣置于血清分離管中，經3 000 r/min離心10 min后采用葡萄糖氧化酶法檢測空腹血糖、餐后2 h血糖水平，采用電化學發光法檢測空腹血清C肽水平，采用放射免疫法檢測空腹胰島素水平。計算胰穩態模型β細胞功能(homeostasis model assessment-β，HOMA-β)指數，HOMA-β指數=20×空腹胰島素(μU/mL)/[空腹血糖(mmol/L)-3.5]。采集患者入組時指尖全血5 μL，采用糖化血紅蛋白測定儀(Bio-Rad公司)檢測HbA1c水平。(2)血脂水平的檢測：抽取患者入組時的空腹肘靜脈血4 mL，置于促凝管中以3 000r/min離心10 min分離血清液,采用日立7600型全自動生化分析儀檢測血清總膽固醇、三酰甘油、HDL-C、LDL-C水平。(3)尿酸、肌酐的測定：抽取患者入組時空腹靜脈血3 mL，置于血清分離管中，經3 000 r/min離心10 min后提取血清液，采用日立7600型全自動生化儀檢測血清尿酸、肌酐水平。

1.5 質量控制 嚴格執行納入和排除標準，由專門人員收集患者的各項資料并核對是否與患者身份信息匹配，平行雙錄入(基于EpiData軟件)數據并由專人核對數據，若數據出現不一致則重新整理數據，確保數據導入準確。

1.6 統計學分析 (1)采用SPSS 22.0軟件進行統計學分析。計量資料以(x±s)表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；計數資料以例數(百分比)表示，組間比較采用χ2檢驗；對所有變量進行共線性診斷，將不存在共線性的變量納入多因素Logistic回歸模型。以P<0.05表示差異有統計學意義。(2)使用R語言建立治療效果的列線圖預測模型，采用一致性指數量化模型的預測性能，并進行Bootstrap內部驗證，繪制校正曲線以評價模型的預測校準度和鑒別效度；在構建的模型中采用MedCalc軟件繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線在驗證集患者中進行外部驗證。

2 結 果

2.1 兩組患者一般資料及實驗室指標的比較 納入訓練集的216例T2DM患者中，有41例(18.98%)患者DPP-4抑制劑治療無效(無效組)，175例(81.02%)患者DPP-4抑制劑治療有效(有效組)。兩組的糖尿病病程、HbA1c水平、空腹血糖水平、三酰甘油水平比較，差異均有統計學意義(均P<0.05)，其中，相比于無效組，有效組的糖尿病病程更短，HbA1c水平與空腹血糖水平更高，三酰甘油水平更低。見表1。

表1 兩組患者一般資料及實驗室指標的比較

2.2 多因素Logistic回歸分析 以治療效果作為因變量(有效=0，無效=1)，將2.1中差異有統計學意義的變量作為自變量(均以實測值賦值)進行Logistic回歸分析，變量篩選采用逐步法(α入=0.05，α出=0.1)。結果顯示，糖尿病病程、空腹血糖水平、三酰甘油水平、HbA1c水平均為T2DM患者DPP-4抑制劑治療效果的影響因素(均P<0.05)。見表2。

表2 多因素Logistic回歸分析結果

2.3 列線圖預測模型的內部驗證結果 根據多因素分析結果構建T2DM患者DPP-4抑制劑治療效果的列線圖預測模型，預測模型一致性指數為0.837(95%CI：0.771，0.903)，見圖1。校正曲線顯示實測值與預測值基本相符，平均誤差為11.1，見圖2。

圖1 DPP-4抑制劑治療效果的列線圖預測模型

圖2 列線圖預測模型的校正曲線

2.4 列線圖預測模型的外部驗證結果 ROC曲線分析顯示，進行外部驗證時列線圖預測模型的曲線下面積為0.777(95%CI：0.617，0.893)，見圖3。

圖3 列線圖預測模型的ROC曲線

3 討 論

DPP-4抑制劑通過抑制DPP-4活性延緩GLP-1的分解，使得小腸中的葡萄糖刺激腸促胰島素釋放，腸促胰島素刺激β細胞分泌胰島素，并抑制α細胞分泌胰高血糖素，從而改善葡萄糖代謝[11]。因此，具有葡萄糖依賴性抗高血糖作用的DPP-4抑制劑被廣泛應用于T2DM的治療中，同時也被美國糖尿病學會和歐洲糖尿病研究學會推薦作為單純二甲雙胍治療血糖控制不佳患者的二線或三線治療用藥[12]。雖然 DPP-4抑制劑可有效降低HbA1c水平，但降低的程度因人而異[13]。目前尚不確定DPP-4抑制劑對哪些T2DM患者治療有效，臨床實踐中發現一些接受DPP-4抑制劑治療的T2DM患者并沒有達到理想的血糖控制水平[14]。了解DPP-4抑制劑治療效果的影響因素或可為提高T2DM患者的治療效果提供參考依據。

既往研究表明，在糖尿病治療初期，患者血糖會有所改善，但隨著時間的推移，血糖控制愈加困難，而這種現象與胰島素β細胞功能進行性喪失有關[15]。在糖尿病早期，β細胞功能的減弱是由于β細胞對葡萄糖的敏感性下降，而在糖尿病后期，胰島素分泌量很大程度上取決于β細胞的數量[16]。研究表明，T2DM病程越長，β細胞功能下降越明顯[17]；Yoo等[18]研究發現，在糖尿病病程短的T2DM患者中DPP-4抑制劑降低HbA1c水平和血糖水平的效果更佳。上述研究均說明糖尿病病程在一定程度上影響DPP-4抑制劑治療效果。本研究結果顯示，T2DM患者的糖尿病病程是DPP-4抑制劑治療效果的影響因素(P<0.05)。筆者認為，胰島素分泌能力很大程度上取決于β細胞數量，而DPP-4抑制劑雖可改善β細胞對葡萄糖的敏感性，但患者糖尿病病程越長，其胰島素β細胞功能數量也隨之降低，從而影響DPP-4抑制劑的治療效果。

在糖代謝方面，本研究結果顯示，有效組患者的HbA1c水平高于無效組，且HbA1c水平是T2DM患者DPP-4抑制劑治療效果的影響因素(均P<0.05)，與既往研究結果[19-20]相似，提示基線HbA1c水平更高的患者DPP-4抑制劑的治療效果越明顯。這可能與DPP-4抑制劑的葡萄糖依賴性降糖機制有關，DPP-4抑制劑以葡萄糖濃度依賴的方式促進胰島素釋放，并降低胰高糖素水平，發揮降低血糖的作用，因此對于基線HbA1c水平高的T2DM患者，其降糖效果更加明顯。此外，本研究結果顯示，較高空腹血糖水平的T2DM患者DPP-4抑制劑療效更佳，空腹血糖水平也是預測DPP-4抑制劑療效的重要指標之一(均P<0.05)，與Halvorsen等[21]的研究結果相似，這可能與基線血糖水平愈高，腸促胰島素刺激分泌胰島素的作用愈強，降糖作用愈明顯有關。

研究表明，T2DM患者由于胰島素抵抗，機體GLP-1分泌受損，故胰島素抵抗增加會在一定程度上降低DPP-4抑制劑的療效[22]；另有研究表明，在胰島素抵抗狀態下，DPP-4在各種組織和血清中水平升高，尤其是在脂肪組織中呈高表達[23]。三酰甘油作為脂質的重要組成成分之一，也是胰島素抵抗的重要標志物。然而目前關于三酰甘油與DPP-4抑制劑療效之間關系的研究有限。在動物模型實驗中，高脂肪酸水平的大鼠胰島中GLP-1受體表達減少[24]；有學者發現，22%的高三酰甘油水平(>2.3 mmol/L)的肥胖患者在接受DPP-4抑制劑治療后，短期(治療3個月內)降低血糖的作用明顯降低[25]；Cha等[26]研究發現，相較于三酰甘油正常水平的T2DM患者，高三酰甘油水平的T2DM患者在接受DPP-4抑制劑治療3年后，血糖控制不佳的風險顯著升高。本研究結果顯示，無效組患者的三酰甘油水平高于有效組患者，且三酰甘油水平是T2DM患者DPP-4抑制劑治療效果的影響因素(均P<0.05)，其原因可能與胰島素抵抗相關，或者受到GLP-1分泌受損的影響。因此，臨床工作者應重視對T2DM患者血脂水平特別是三酰甘油水平的監測，以保證DPP-4抑制劑的療效。

列線圖是根據各個影響因素對結局變量的貢獻程度計算出臨床結局或某類事件發生概率的預測值，使結果可視化。本研究基于糖尿病病程、HbA1c水平、空腹血糖水平、三酰甘油水平構建了DPP-4抑制劑治療效果的列線圖預測模型，該模型一致性指數為0.837，校正曲線顯示實測值與預測值基本相符，這提示該模型具備良好的預測能力，而且外部驗證時的預測模型曲線下面積為0.777，進一步提示該預測模型的預測效能較高。

綜上所述，糖尿病病程、HbA1c水平、空腹血糖說、三酰甘油水平是T2DM患者DPP-4抑制劑治療效果的影響因素，由上述4個指標構建的預測模型對治療效果具有較高的預測價值。本研究的局限性在于未對不同種類的DPP-4抑制劑分別進行分析，且由于DPP-4抑制劑為新型降血糖藥物，其遠期療效尚未明確，因此未來應按照DPP-4抑制劑的種類分組并延長觀察時間，以進一步探討該藥治療效果的影響因素。