宝藤生物与河北省人民医院、平顶山市第一人民医院和承德医学院附属医院合作，通过对急性缺血性卒中(AIS)患者和对照人群的血脂包括总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)分析，同时对低密度脂蛋白(LDL)进行了亚型分析(LDL 1-7），揭示低密度脂蛋白亚分型是更优的AIS风险预测因素，并建立了一种基于多种临床指标的预测模型，可以帮助临床医生从无症状人群中发现AIS高风险患者。研究成果《Estimation of the LDL subclasses in ischemic stroke as a risk factor in a Chinese population》于2020年11月发表在BMC Neurology。

研究背景

急性缺血性卒中(AIS)是全球人口死亡和长期残疾的主要原因之一，约占所有脑卒中的80％。根据全球疾病负担(GBD)研究估计，中国是卒中终生风险最高和疾病负担最重的国家。脑循环动脉粥样硬化是卒中发生的重要危险因素之一，其与血脂和脂蛋白异常密切相关，包括甘油三酯水平升高、高密度脂蛋白胆固醇降低和低密度脂蛋白胆固醇升高。根据美国国家胆固醇教育计划成人治疗小组III(NCEP III)的研究，高水平的小而密低密度脂蛋白胆固醇(sdLDL-C)是心血管疾病(CVD)的危险因素，但与CVD相比，其对AIS的临床意义并未得到充分认识。

研究目的

评估AIS患者和非AIS对照者的血脂谱和LDL亚分型水平，分析了血脂水平以及临床特征与AIS患病风险的相关性；并基于这些特征建立了AIS风险预测模型，用以识别高危人群。

研究方法

本研究入组566例初诊的AIS住院患者，同时纳入197例年龄匹配的non-AIS受试者作为对照组。研究对象的血糖(GLU)、血肌酐(Scr)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和脂蛋白胆固醇均采用自动测量法测量，同时检测LDL的亚组分。运用Python开发的机器学习模型，基于Scr、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、TG、TC、LDL-C、HDL-C、LDL-1、LDL-2、LDL-3、LDL-4和LDL-5的多因素临床变量，建立四种预测模型，用以识别高危患者。

主要研究结果

临床变量与AIS风险的相关性

如图1，HDL-C与研究组中AIS的存在呈负相关(r=−0.17, P<0.001)，AIS与包括BMI，高血压，糖尿病，心血管疾病，SBP，DBP，LDL-C，TG，载脂蛋白A(ApoA)，sdLDL(LDL-3 to 7)，LDL-3和LDL-4在内的多个临床指标呈正相关(r> 0.1, P <0.001)。

图1 临床特征与AIS风险相关性的热图

sdLDL与血脂的相关性分析

Spearman相关性检验表明，sdLDL水平与血清脂质(TC、LDL-C、TG)呈显著正相关（表1和图2）。在对照组和所有受试者中，sdLDL-C与HDL-C呈负相关，而在AIS组中，则与sdLDL无明显显著关系。

表1 sdLDL-C与血脂之间的斯皮尔曼相关系数分析

图2 sdLDL与血脂(TC、LDL-C、TG)的相关性

基于多因素建立逻辑回归模型，预测AIS患病风险

基于Scr 、SBP、DBP、TG、TC、LDL-C、HDL-C、LDL-1、LDL-2、LDL-3、LDL-4和LDL-5的多因素临床变量建立四种评估AIS风险的机器学习模型（图3a）。其中XGBoost在预测AIS患病风险中显示出了最优的性能(Mean AUC = 0.82±0.04)，我们使用k-fold交叉验证来评估XGBoost模型（图3b）。

图3 基于临床指标建立的AIS风险预测模型

(a. 四种评估AIS风险的机器学习模型；b. k-fold交叉验证(k=5)评估XGBoost模型)

讨论

sdLDL致动脉粥样硬化的相关机制早已被认识，如更易穿透动脉壁、更易被氧化或与动脉壁中的糖胺聚糖结合等，因此，与LDL-C相比，它是冠心病、和外周动脉疾病和颈动脉粥样硬化的一个独立且更有效的风险因素。本研究结果表明，即使在LDL-C水平正常的人群中，LDL-3和LDL-4与AIS患病风险呈正相关，而LDL-1和LDL-2与该疾病风险呈负相关。这一发现表明，在评估和管理AIS时，除血清LDL-C外，还应考虑LDL亚分型水平。最重要的是，我们建立了一个包含12个变量的新的预测模型，可以帮助临床医生识别高危患者，及早预防发病和采取有效治疗。

作为精准医学领域的领先企业，宝藤生物一直致力于用先进的技术为大众提供优质的精准医学服务。我们为大家提供低密度脂蛋白（LDL）亚分型检测，通过LDL亚分型，判断其中真正危害健康的小而密型别是否正常，以便更好的用于动脉粥样硬化性心血管疾病的早期风险评估以及降脂药物的疗效监控。如果小而密型别超标，则有发生冠心病、急性冠脉综合征、心梗等心血管事件的风险。

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