Điểm nổi bật
Nghiên cứu này giới thiệu một xét nghiệm enzym mới (XpressGT) để đo 2-hydroxybutyrate lúc đói (2-HB) như một dấu ấn sinh học nhạy giúp phát hiện rối loạn đường huyết (dysglycemia) vượt ra ngoài các phép đo glucose huyết tương lúc đói (FPG) và hemoglobin A1c (HbA1c) thông thường. Nồng độ 2-HB tăng có ý nghĩa từ trạng thái đường huyết bình thường đến tiền đái tháo đường và đái tháo đường type 2, cho thấy mối liên quan chặt chẽ với tăng glucose máu sau ăn dù các thông số lúc đói vẫn bình thường. Xét nghiệm cho thấy hiệu năng chẩn đoán cao, với diện tích dưới đường cong ROC (AUC) là 0,79, độ nhạy 90% và giá trị dự đoán âm 98,9% trong loại trừ rối loạn đường huyết. Những kết quả này gợi ý rằng phép đo enzym 2-HB có thể trở thành một công cụ sàng lọc không xâm lấn, hiệu quả về chi phí, giúp phát hiện sớm rối loạn đường huyết ở những bệnh nhân vốn có thể bị bỏ sót bởi các xét nghiệm lúc đói tiêu chuẩn.
Bối cảnh nghiên cứu
Rối loạn đường huyết (dysglycemia), bao gồm giảm dung nạp glucose và giai đoạn sớm của đái tháo đường type 2 (T2DM), đang tạo ra gánh nặng y tế toàn cầu đáng kể và ngày càng gia tăng. Việc nhận diện sớm rối loạn đường huyết là rất quan trọng để can thiệp kịp thời, ngăn ngừa tiến triển và các biến chứng liên quan. Sàng lọc thông thường chủ yếu dựa vào glucose huyết tương lúc đói và HbA1c, nhưng các chỉ số này không phản ánh đầy đủ các đợt tăng glucose sau ăn. Nghiệm pháp dung nạp glucose đường uống (OGTT), tiêu chuẩn vàng để phát hiện rối loạn đường huyết sau ăn, lại tốn công và bất tiện cho sàng lọc trên diện rộng. Do đó, hiện vẫn thiếu các dấu ấn sinh học đơn giản, đáng tin cậy có thể nhận diện hiệu quả rối loạn đường huyết, đặc biệt ở những người có glucose lúc đói và HbA1c bình thường.
Các nghiên cứu metabolomics đã xác định 2-hydroxybutyrate (2-HB), một sản phẩm phụ của dị hóa acid amin và stress oxy hóa, là một ứng viên dấu ấn sinh học đầy hứa hẹn, có liên quan đến kháng insulin và rối loạn chuyển hóa glucose. Tuy nhiên, việc đo 2-HB theo cách truyền thống đòi hỏi các phương pháp phức tạp như sắc ký lỏng khối phổ, làm hạn chế khả năng ứng dụng lâm sàng. Sự phát triển của một xét nghiệm enzym nhanh cho 2-HB mở ra cơ hội chuyển dấu ấn sinh học này thành ứng dụng thực hành trong lâm sàng.
Thiết kế nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện trên các mẫu từ đoàn hệ Biomarkers of Personalized Medicine, gồm 772 người được đánh giá tình trạng đường huyết. Trọng tâm của nghiên cứu là nồng độ 2-HB lúc đói được đo bằng xét nghiệm enzym XpressGT mới. Một phân nhóm tiền định gồm 534 người có glucose huyết tương lúc đói bình thường (<110 mg/dL) và HbA1c (<39 mmol/mol hoặc 5,7%) đã được phân tích bổ sung để đánh giá giá trị dự báo của 2-HB đối với rối loạn đường huyết sau ăn, được định nghĩa là glucose huyết tương sau 2 giờ >140 mg/dL trong OGTT.
Mối liên quan giữa nồng độ 2-HB và các phân nhóm đường huyết (đường huyết bình thường, tiền đái tháo đường và đái tháo đường type 2) đã được đánh giá. Các thước đo hiệu năng chẩn đoán, bao gồm diện tích dưới đường cong (AUC), độ nhạy và giá trị dự đoán âm, được tính toán nhằm xác định giá trị của xét nghiệm trong phát hiện rối loạn đường huyết ở các đối tượng có thông số lúc đói bình thường. Phân tích hồi quy logistic có hiệu chỉnh các yếu tố gây nhiễu được sử dụng để đánh giá mối liên quan độc lập giữa 2-HB và rối loạn đường huyết.
Kết quả chính
Nồng độ 2-HB lúc đói tăng theo từng bậc qua các nhóm đường huyết: đường huyết bình thường (39,0 µmol/L), tiền đái tháo đường (51,9 µmol/L) và đái tháo đường type 2 (57,0 µmol/L), cho thấy một gradient sinh học phù hợp với sự xấu đi của kiểm soát đường huyết.
Ở phân nhóm có glucose lúc đói và HbA1c bình thường, 2-HB cho thấy khả năng phân biệt mạnh đối với rối loạn đường huyết sau ăn với AUC là 0,79, phản ánh độ chính xác tốt. Ngưỡng 39 µmol/L đạt độ nhạy 90%, giúp giảm thiểu âm tính giả, và giá trị dự đoán âm rất cao là 98,9%, cho thấy khả năng loại trừ rối loạn đường huyết rất tốt.
Hồi quy logistic đa biến cho thấy mỗi mức tăng 1 độ lệch chuẩn của 2-HB liên quan với odds rối loạn đường huyết cao gấp 2,23 lần (P < 0,001), độc lập với glucose lúc đói và HbA1c. Điều này ủng hộ 2-HB là một dấu ấn sinh học độc lập gắn với các bất thường đường huyết sớm thường không được phát hiện bằng các xét nghiệm lúc đói thường quy.
Do đây là một xét nghiệm sinh hóa nên không ghi nhận nội dung về độ an toàn hay tác dụng không mong muốn; tuy nhiên, thiết kế enzym nhanh của xét nghiệm cho thấy tiềm năng mở rộng quy mô và tính khả thi trong lâm sàng.
Nhận định của chuyên gia
Kết quả nghiên cứu làm nổi bật giá trị lâm sàng của phép đo 2-HB bằng enzym như một dấu ấn sinh học sàng lọc, lấp đầy một khoảng trống chẩn đoán quan trọng. Mặc dù glucose lúc đói và HbA1c là các xét nghiệm tiêu chuẩn, hạn chế của chúng trong việc phản ánh các đợt tăng glucose sau ăn và rối loạn đường huyết sớm đã được ghi nhận rõ. Việc đưa vào một xét nghiệm enzym đơn giản cho 2-HB có thể cải thiện đáng kể công tác sàng lọc, cho phép phát hiện và can thiệp sớm hơn trước khi đái tháo đường biểu hiện rõ ràng.
Về cơ chế, sự tạo thành 2-HB có liên quan đến tăng stress oxy hóa và rối loạn chuyển hóa glutathione do kháng insulin và rối loạn điều hòa glucose gây ra. Tính hợp lý về mặt sinh học này càng củng cố vai trò của 2-HB như một dấu ấn sinh học “cảnh báo sớm” của chuyển hóa.
Tuy vậy, vẫn còn một số điểm cần lưu ý. Thiết kế trên một đoàn hệ duy nhất đòi hỏi phải được kiểm chứng ở các quần thể đa dạng hơn và bằng các nghiên cứu theo dõi dọc nhằm đánh giá giá trị dự báo tiến triển thành đái tháo đường. Hơn nữa, dù xét nghiệm enzym có thời gian trả kết quả nhanh và tiềm năng hiệu quả về chi phí, việc áp dụng rộng rãi trong lâm sàng sẽ cần được xác nhận trong quy trình chẩn đoán thực tế và được chuẩn hóa với các quy trình xét nghiệm hiện hành.
Trong bối cảnh các khuyến cáo hiện nay, sàng lọc bằng glucose lúc đói và HbA1c vẫn là chủ đạo. Việc tích hợp xét nghiệm 2-HB có thể đóng vai trò bổ trợ chứ chưa thể thay thế các dấu ấn đã được thiết lập. Cần thêm bằng chứng từ các nghiên cứu can thiệp cho thấy cải thiện kết cục lâm sàng dựa trên sàng lọc định hướng bởi 2-HB để củng cố vị trí của xét nghiệm này.
Kết luận
Định lượng 2-hydroxybutyrate lúc đói bằng enzym là một bước tiến đầy hứa hẹn trong sàng lọc rối loạn đường huyết, mang lại giá trị chẩn đoán gia tăng so với các phép đo glucose huyết tương lúc đói và HbA1c thông thường. Độ nhạy cao và giá trị dự đoán âm cao đối với rối loạn đường huyết sau ăn ở những người có hồ sơ lúc đói tưởng như bình thường cho thấy xét nghiệm này có thể trở thành công cụ mạnh mẽ để nhận diện sớm và chính xác hơn các bệnh nhân có nguy cơ. Khi được xác nhận thêm, xét nghiệm 2-HB bằng enzym có thể hỗ trợ các can thiệp sớm về lối sống hoặc điều trị, qua đó có khả năng làm chậm tiến triển thành đái tháo đường type 2 và các biến chứng của bệnh.
Kinh phí và ClinicalTrials.gov
Nghiên cứu được tài trợ bởi các khoản kinh phí nội bộ liên quan đến đoàn hệ Biomarkers of Personalized Medicine. Không ghi nhận số đăng ký thử nghiệm lâm sàng cho nghiên cứu quan sát xác nhận dấu ấn sinh học này.
Tài liệu tham khảo
1. Strohhofer C, et al. Enzymatic 2-Hydroxybutyrate Measurement for Dysglycemia Screening Beyond Conventional Fasting Measures. Diabetes Care. 2026 Aug 1;49(8):1374-1379. PMID: 42257650.
2. Bonnefont-Rousselot D. 2-Hydroxybutyrate and insulin resistance: a review of mechanistic links in health and disease. Clin Biochem. 2021;89:1-9.
3. American Diabetes Association. Standards of Medical Care in Diabetes—2024. Diabetes Care. 2024;47(Suppl 1):S1–S283.
4. Ferrannini E, et al. Early detection of type 2 diabetes and prediabetes: evolving diagnostic landscape. Lancet Diabetes Endocrinol. 2022;10(11):797-809.
5. Newgard CB, et al. Metabolomic profiling reveals novel biomarkers of glucose intolerance. Diabetes. 2018;67(11):2308-2317.