2019年10月1日（rì），5-羟（qiǎng）甲基化胞嘧（mì）啶（5-hydroxymethylcytosine，5hmC）在（zài）糖尿病研究（jiū）领域取得（dé）重要（yào）进展。2型糖尿病（bìng）（T2D）的血（xuè）管并发（fā）症是导致2型糖尿病致残致死的（de）重要病因（yīn），一直（zhí）缺乏（fá）一种无（wú）创便捷的（de）临床途径实现血管并（bìng）发症（zhèng）的（de）发生发展监测，达到早（zǎo）发现（xiàn）、早干预（yù），以提高T2D病（bìng）人的整体生活质量，减少卫生经（jīng）济负担。

该研究入组了（le）62例2型（xíng）糖尿病（bìng）病人，采用5hmC-Seal技术对血浆cfDNA中表观遗（yí）传标志物5hmC的分布情况进行检测，分析5hmC标志物与2型糖尿病血管并（bìng）发症发（fā）生发展（zhǎn）的相关性。结果表明5hmC标志物的变（biàn）化（huà）与（yǔ）T2D合并大血管/微血管（guǎn）事件具有相关性（xìng），主要（yào）涉及一些与（yǔ）血管生物学和糖尿病（包括胰岛素耐受和炎（yán）症反应）相关的基因和信号通路。该研究建立的16个（gè）基（jī）因-5hmC标志物组（zǔ）合检测可（kě）以准（zhǔn）确区（qū）分有并发症和无并发症的2型糖尿病（bìng）病（bìng）人[实（shí）验组：AUC=0.85；95% CI，0.73-0.96]，明显（xiǎn）优于传统临床变量例如（rú）白蛋白尿。除此之外，还建立了13个基（jī）因-5hmC标志物组合检测，可以进一步区分T2D合并单（dān）一并（bìng）发（fā）症和多种并发症[实验组：AUC=0.84；95% CI，0.68-0.99]，同（tóng）样明显（xiǎn）优于其他传（chuán）统临床变量。该研究得出（chū）结论，5hmC标志（zhì）物反（fǎn）映了（le）T2D病人大血管/微血管并发症发生过程中的表观遗传变化（huà），因而5hmC-Seal检测技术在监测（cè）糖（táng）尿病血管（guǎn）并发（fā）症发生（shēng）和进展方面（miàn）具有良好的（de）临床应用前景。

本研究共纳入62例2型糖尿病（bìng）病（bìng）人，包括（kuò）没有血管（guǎn）并（bìng）发（fā）症的病人12例，有单一血管并发症的病人（rén）34例（24例（lì）发生大血管事件，10例发（fā）生微血管事件），以及有多种血管并（bìng）发症的病人16例。试验收集62例病人血浆，提（tí）取cfDNA，利用5hmC-Seal技术捕获外（wài）周血cfDNA中的5hmC序（xù）列，进行二（èr）代测序（xù），通过生物（wù）信（xìn）息学分析找出并发症组与无并发症组之间（jiān）有显著（zhe）5hmC修饰差异（yì）的基因，单一并发症组和（hé）多种（zhǒng）并发症组之间有显著（zhe）5hmC修（xiū）饰差（chà）异的基因。随后（hòu）利用回归模型对（duì）差异基（jī）因进一步筛选、优化，弹性网络（luò）进一步筛选，计算加权平均分，最后（hòu）得到（dào）一（yī）组具（jù）有高度灵敏度和特（tè）异性的5hmC生物（wù）标（biāo）记物，并进一（yī）步在（zài）实验（yàn）组中验证（zhèng），分析其灵敏度和特异性。并将新建立的（de）5hmC标志物基（jī）因（yīn）组合的检测性（xìng）能与传统临床（chuáng）变（biàn）量进（jìn）行对（duì）比（bǐ）分析（xī）。最（zuì）后对相关基因进行了信号通（tōng）路分析和功能探究（jiū）。

5hmC修饰水平与血管并发症具有相关性（xìng）

利（lì）用逻辑回（huí）归模型（xíng）对62例有并发症和无并发症2型（xíng）糖尿病病人的5hmC差（chà）异水（shuǐ）平进行分（fèn）析（xī）发（fā）现，有并发症（zhèng）2型（xíng）糖尿病病人的（de）622个差异修饰（shì）候（hòu）选基因（包括上调和（hé）下调基因）的（de）归一化平（píng）均（jun1）数要明（míng）显高于无并（bìng）发症的（de）病人（P<0.001），但是单一并（bìng）发症和多发并发症病人之间没有（yǒu）显著差异。

之后将（jiāng）有（yǒu）单一并发症或多（duō）种并发症（zhèng）的50例病人用（yòng）逻辑回归（guī）模型进行了对比，发现多种并发（fā）症的病人的（de）153个差异修饰候选基因（包（bāo）括上（shàng）调（diào）和（hé）下调基（jī）因）的归一化平均数要低（dī）于无并（bìng）发症病人（P<0.001）。

5hmC标志物（wù）可区分有无并发症患者

62例2型糖尿病（bìng）病（bìng）人被随（suí）机分成（chéng）训练（liàn）组（zǔ）（n=31）和测试（shì）组（n=31）。利用弹性网络（luò）筛选后发（fā）现（xiàn），16基因-5hmC标（biāo）志物（wù）组合（hé）检测可以用于区分有（yǒu）并发症和无并发症的2型糖尿（niào）病（bìng）病人。

基（jī）于16基因组合模（mó）型 (Detection Model 1) 的加权（quán）平均分（fèn）分析，发（fā）现（xiàn）无并发症病人的分数（shù）在训练集和测（cè）试集中都明显低于有并发症的（de）病人。只考（kǎo）虑加权平均（jun1）分的话，受试者工作特（tè）征曲线（ROC）分析（xī）表明将cutoff值设置成（chéng）0.5时，在测试（shì）组中中的灵敏度为（wéi）60%，特异性（xìng）为（wéi）100%。

5hmC标志（zhì）物可区分病人是单（dān）一并发症还是多（duō）种并发症

50例有（yǒu）并发症的2型糖尿病（bìng）病人（rén）被随机分成训练组（zǔ）（n=25）和测试组（n=25）。利用（yòng）弹性网（wǎng）络筛选后发现（xiàn），13基（jī）因-5hmC标志物组合（hé）可以区分2型糖尿病病人是（shì）否发（fā）生单一并发（fā）症（zhèng）或多种并发症（zhèng）。

基（jī）于13基（jī）因（yīn）组合（hé）模型 (Detection Model 2)， 我（wǒ）们（men）计算了单一并发症和多种并发（fā）症的加权（quán）平均分，发现在训练（liàn）集和测试（shì）集中单（dān）一并发症和多种并发症病人的分数（shù）都有明显差（chà）异。值得一提（tí）的是，有肾病并发症和无肾病并发症病（bìng）人的分数也有明显差异。利用（yòng）加权平均分作为（wéi）判断标准的受试者工作特征曲线（ROC）表明，在测试组中当（dāng）将cutoff值设成0.69时，灵（líng）敏度为（wéi）87.5%，特异性为68.8%。

5hmC标志物与（yǔ）传统临床变（biàn）量/危险因子的对比

我（wǒ）们评估了不同临床变量/危险因（yīn）子用（yòng）于监测血管并发症的（de）灵敏度（dù）和特（tè）异性（xìng）（见表1）。

信号（hào）通（tōng）路分析和功能探究

有并发症和（hé）无并发症病人的135个差异候选基因的（de）功能注释分（fèn）析表明，这些（xiē）基因（yīn）主要富（fù）集在一些经典的信号通（tōng）路。错误发现率相关P值（zhí）位于（yú）前10%和基因（yīn）数（shù）目≥3的信号通路包括由IGF1R, IL-10和FGFR2所介导的信号通路。由IGF1R和IL-10介（jiè）导的信号通路（lù）与（yǔ）胰岛素抵（dǐ）抗及（jí）炎症反应相（xiàng）关，在血（xuè）管生（shēng）物学和糖尿病发生发展过程中发（fā）挥重要作用。

Reactome相互作用（yòng）网络的中心表明，泛素编码基（jī）因[泛素B (UBB)，泛（fàn）素C (UBC)，泛素A-52亚基核糖体蛋白（bái）融合产物（wù）1(UBA52)]是候选基因（如SMAD3, FOXD2, DRAP1, MCIDAS, MLN, PIANP和（hé）TBCC）的重要连接者。在这（zhè）135个差异候选基因中, 一些基（jī）因 （如TNFRSF25，P=0.027, HR=6.25; MLN, P=0.0021, HR=20.40; CCL3L1, P=0.018, HR=0.44）表现出与糖尿病病程（chéng）相关的倾向，表明（míng）5hmC和糖尿病血管并发症之（zhī）间可能存（cún）在时间依赖性（xìng）的相互（hù）作（zuò）用。基于（yú）纵向时间队（duì）列的大样本研究，将可（kě）进一（yī）步明确5hmC变化和（hé）糖尿病持续时间之（zhī）间的动态关联。关（guān）于单一并发症和多种并发症病人的（de）159个候选标志基因的功能注释研究发现（xiàn），存在细胞-细（xì）胞连（lián）接、胶原蛋（dàn）白形成、新陈代谢（xiè）、细胞（bāo）应激应答信号通路的富集（jí），这（zhè）些信号通（tōng）路均与细（xì）胞基（jī）本功（gōng）能（néng）密切相关。

血管并发（fā）症是三分之二（èr）糖尿病病人（rén）的死（sǐ）亡原因（yīn），若能及早有效控（kòng）制血管并（bìng）发（fā）症的（de）发生，将极（jí）大地改（gǎi）善糖尿病（bìng）病人的（de）生存（cún）质量。该研究建立了一种（zhǒng）利用cfDNA进行（háng）2型糖尿病（bìng）血管并（bìng）发（fā）症（zhèng）监测的（de）无创便捷方法，较目前临床标（biāo）志物（wù）能更准确地监（jiān）控血管并发症的（de）发生，从而提示（shì）临床及早采（cǎi）取应对措施，有效控制病情进展。