三蛋白特征提示前驱糖尿病

它可以将葡萄糖耐量测试的必要次数减少50%,节省大量的时间和金钱。
2022年11月11日

采访

Julia Carrasco Zanini,剑桥大学

LAB_EQUIPMENT

生物实验室的设备-试管和培养皿。

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本周,剑桥大学的科学家们在血液中发现了一些标记物,这些标记物可以标志个体处于患糖尿病的边缘。在这种情况下及早干预,可以帮助患者尽早采取行动,避免后果,甚至根本不会患上糖尿病。但是现有的传统技术不太可靠,效率也很低。新方法可以帮助改变这种状况。和我们一起的是朱莉娅·卡拉斯科·萨尼尼,她做了这项工作。

朱莉娅:有一小部分糖尿病前期患者只能通过非常不方便和耗时的测试来识别。这被称为口服葡萄糖耐量试验,主要包括给人们喝含糖饮料,然后在两小时后,取血液样本并测量他们的血糖水平。现在我们提出的新测试只需要一次性的血液样本来测量三种蛋白质,这将使我们能够预测口服葡萄糖耐量测试的结果。

克里斯:所以这些化学物质在这些人的血液中流动,你是说如果我们测量这些化学物质,它们就可以预测如果我们给这些人吃一大堆糖会发生什么,并告诉我们他们是否有患糖尿病的风险?

朱莉娅:是的。这三种蛋白质将使我们能够对个体进行分类,这些个体将被预测为具有这种特定类型的前驱糖尿病的高风险。

克里斯-你是怎么发现这三种化学物质的?因为人体内显然有数百万种不同的分子。你是怎么找到这三个人的?

朱莉娅:我们有一个非常大的研究,有超过11000人参加,我们对他们进行了口服葡萄糖耐量测试,但我们也取了他们之前的血液样本,我们测量了他们血液中循环的大约5000种蛋白质。那么问题就来了,在这5000种蛋白质中,我们能识别出那些对预测有很大帮助的标记吗?每次我们想做预测的时候,我们都不想再测量5000个蛋白质。因此,我们为此开发了一个机器学习框架,它使我们能够提取出这三种被认为是最能预测口服葡萄糖耐量测试结果的蛋白质。

克里斯-我猜你是在整理生化大海捞针,是吗?你是说我们有数百万个分子可以考虑。你一开始的目标是5000。你只是在说,当一个人处于患糖尿病的风险中时,相对于正常人,哪些风险一直在上升或下降这些就是你发现的最具预测性的吗?

朱莉娅:是的。

克里斯:它有多可靠?

朱莉娅:如果我们能够将其与糖尿病筛查策略(如NHS糖尿病预防计划)一起实施,我们实际上可以将用于识别糖尿病前期患者的口服葡萄糖耐量测试数量减少一半。

克里斯-所以这是一个很大的不同。一个人在患糖尿病之前多久会在你的测试中呈阳性?

朱莉娅:所以这需要进一步的后续研究和试验,这些研究和试验的规模要足够大,以评估这三种蛋白质的有效性。

Chris -现在有很多可用的数据库,不是吗?在英国生物银行,在过去的20年里,人们提供了血液样本,进行了非常密切的随访,我们对这些人发生的事情有很好的历史记录。大概你可以去像这样的大数据集,现在开始梳理那些观察相同分子的数据集,并用这种方式进行测试。

朱莉娅:当然。我认为考虑这三种蛋白质含量高的人的绝对风险是很重要的,是的。

Chris -那么,如果这真的成为了政策,他们决定把它变成一项测试,这会带来什么样的不同呢?我们一会儿会看到它的实用性,但如果用它来代替目前的做法,你会有什么样的不同呢?

朱莉娅:这将使我们能够在早期阶段识别出患病的高危人群。当然,这将是非常有益的,因为众所周知,行为和生活方式干预在延缓和预防2型糖尿病发作方面非常有效。

克里斯:你可以给人们预防性的建议吗?如果我做了这个测试,它发现我患糖尿病的风险更高,你是说这会提前通知我,我可以做出改变,降低发生糖尿病的几率?

朱莉娅:是的,当然。因为这些人长时间未被发现,他们并不真正知道自己处于高风险之中,也不知道自己应该做出这些行为改变。

克里斯:在那些人当中,我们是在马不停蹄地关上了门。而在你所做的事情上,你事先给了人们一些警告,这样就有时间进行有意义的干预。

朱莉娅:是的,当然。

克里斯-检测这些蛋白质容易吗?因为现在你有一个强大的实验室来做这个。如果把它变成一个测试,它有多实用?

朱莉娅:所以这是在考虑将其应用于临床实践之前必须考虑的一个因素,因为我们如何测量血液中的这些蛋白质实际上很重要。例如,在我们的研究中,我们用两种不同的技术比较了这三种蛋白质的测量结果,我们发现它们之间有很好的一致性。然而,如果我们要更广泛地推广这种方法,我们很可能必须开发一种单一的、强大的、通用的测试方法,可以在广泛的临床环境中推广。

克里斯:遗漏了什么案例吗?因为那是另一件重要的事,不是吗?有一种检测方法能很快发现病人,给我们大量的准备时间,这是非常好的,但如果它错过了关键病例,那就很危险了。

Julia -我认为这是一件需要更大规模试验才能明确说明这三种蛋白质的有效性以及它们遗漏了多少人以及它们识别了多少人的事情。最终是医疗系统的成本效益。

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