Beyond A1C:以 Time to Minimal Residual C-Peptide 衡量早期第 1 型糖尿病疾病進展
會議開場與場次背景
本場次題為 “Beyond A1C: New Ways to Measure Disease Progression in Early-Stage Type 1 Diabetes”,聚焦於早期第 1 型糖尿病(type 1 diabetes, T1D)中,除了 A1C 之外,如何以更精細、較能反映疾病進展的指標來評估 β 細胞功能流失與治療效果。
場次由 Sarah McLeish 主持,她來自 Cleveland 的 Rainbow Babies and Children’s Hospital / Case Western Reserve University。開場時提醒與會者:攝影需尊重講者意願;ADA 作為認證教育提供者,要求所有教育活動維持平衡、獨立、客觀與科學嚴謹;講者需揭露利益衝突,且其個人觀點不必然代表 ADA 立場。與會者也被提醒將手機調成靜音或震動、避免以物品占位,若中途離場需攜帶個人物品。
本場次包含 ADA President’s Select Abstract Presentation。主持人頒發 ADA President’s Select Abstract Award 給 Dr. Samuel S. Wu,並由他擔任第一位講者。
本場次整體議程包含多個與早期 T1D 疾病進展量測相關的口頭報告;本筆記聚焦於第一個摘要報告:1020-OR, “Time to Minimal Residual C-Peptide as an Efficacy Measure in Recent-Onset Type 1 Diabetes Immunotherapy Trials”。講者為 Samuel S. Wu, University of South Florida;共同作者包括 Aidong Adam Ding、Jeffrey Krischer、Henry Rodriguez、Hanzhi Gao、Laura Jacobsen、Michael Haller。此工作與 Type 1 Diabetes TrialNet 資料密切相關,於 ADA 第 86 屆 Scientific Sessions(2026 年 6 月)發表。
研究問題:為何需要超越單一時間點的 C-peptide 終點?
Dr. Wu 的報告主題是提出一個替代性療效指標:Time to Minimal Residual C-Peptide(TMRCP),亦即「從疾病起始或隨機分派時點,到 C-peptide 下降至最低殘餘門檻所需時間」。他的報告分成四個部分:背景與研究目的、研究方法、結果,以及結論。
第 1 型糖尿病的核心病理,是免疫系統攻擊並破壞胰島 β 細胞,而 β 細胞負責分泌 insulin。由於 C-peptide 是內源性 insulin 分泌的替代指標,近年多數 stage 3 T1D、尤其是新近發病或 recent-onset T1D 的介入試驗,常使用 C-peptide 作為 β 細胞功能保存的量測。
在 TrialNet 的許多研究中,常用的是 2 小時 mixed-meal tolerance test(MMTT) 所得到的 C-peptide 平均曲線下面積,亦即 mean area under the curve(mean AUC),作為主要或重要療效終點。這類分析常聚焦於某一個固定時間點,例如 12 個月或 24 個月時的 C-peptide AUC。
問題在於,若只看單一時間點的 C-peptide 變化,就會忽略整個追蹤期間多次量測所提供的縱向資訊。臨床試驗通常不只在終點量一次 C-peptide,而是在 baseline、3 個月、6 個月、9 個月、12 個月、24 個月,甚至 30 個月等多個時間點重複測量。若統計分析僅使用最終一次或某一特定時間點,資料利用率就不高。
另一個問題是檢測極限(detection limit)。當 C-peptide 低到接近或低於 assay detection limit 時,傳統分析常以「檢測極限的一半」等方式進行插補,但這種做法未必能充分反映 C-peptide 隨時間下降到幾乎消失的臨床意義。
因此,這項研究的核心目的,是建立一套方法,把縱向 C-peptide 資料轉換成一個更具臨床可解釋性的 interval measure:從 recent-onset T1D 起始,到 C-peptide 下降至最低殘餘門檻所需的時間,即 TMRCP。這個指標可望同時納入:
- 多個時間點的 C-peptide 縱向變化;
- 最低殘餘 C-peptide 門檻;
- 檢測極限;
- 個體間變異;
- 不規則追蹤時間點與有限觀察次數下的推論需求。
C-peptide 下降型態與 log transformation 的選擇
在方法建立之前,研究團隊先觀察 C-peptide 隨時間變化的型態。Dr. Wu 指出,C-peptide 的下降通常近似 exponential decay(指數衰退)。因此,若對 C-peptide 直接取自然對數,下降曲線會變得更接近線性。
這裡的重點是,研究團隊沒有採用常見的 log(C-peptide + 1) transformation,而是使用較直接的 log(C-peptide) transformation。
原因在於,log(C-peptide + 1) 在單一時間點分析時有其優點,特別是當 C-peptide 很低時,可以幫助穩定變異數;但若目標是估計 time to minimal residual C-peptide,也就是要找出 C-peptide 下降到某一門檻值的時間點,直接 log transformation 更能把指數下降轉換為近似線性的斜率,便於估計「下降到門檻所需時間」。
換句話說,TMRCP 並不是單純問:「第 12 或第 24 個月時 C-peptide 還剩多少?」而是問:「從 T1D 臨床發病或隨機分派時點開始,β 細胞功能下降到 minimal residual level 之前,可以被延緩多久?」
這種問法更接近病程進展與治療效果的臨床直覺:若某免疫治療能讓患者維持可偵測、有意義的 C-peptide 更久,那麼即使某一單一時間點的差異不易解讀,TMRCP 也可能提供更直觀的療效量化。
Minimal residual C-peptide 門檻的設定
TMRCP 的估計需要先定義一個「最低殘餘 C-peptide」門檻。Dr. Wu 說明,研究團隊根據 2021 年的一篇研究來設定此門檻。該研究顯示,在某個 C-peptide 門檻以上與以下之間,臨床上存在顯著差異;但當 C-peptide 已經降至非常低、接近檢測極限時,例如從該門檻到 detection limit 以下,彼此之間的臨床差異不再顯著。
因此,TMRCP 的臨床含義是:到達「β 細胞功能已經低到幾乎只剩 minimal residual」的時間。這與單純「是否完全測不到 C-peptide」不同,因為在低值區間內,檢測變異與臨床意義可能都會變得有限。
研究中使用的 minimal residual threshold 以 c 表示;口頭報告中提到主要門檻約為 0.03,並進一步以 0.02 至 0.05 進行敏感度分析,結果對主要治療組比較仍相當 robust。檢測極限則以 d 表示,模型中會把低於 detection limit 的觀察值納入處理,而不是簡單以半個 detection limit 插補。
統計模型:以 log-linear decline 估計 TMRCP
Dr. Wu 強調,報告中只有一張投影片涉及較多數學內容。模型的概念是把 log(C-peptide) 視為時間的線性函數。
假設在時間 0,也就是 randomization 或 recent-onset T1D 起點,個體的 log(C-peptide) 為某個起始值;隨著時間推移,log(C-peptide) 以近似線性方式下降。當下降到門檻值 log(c) 時,該時間即為 TMRCP。
因為 TMRCP 必定是非負時間量,因此模型中使用 re-parameterization,例如將時間參數寫成指數形式,以確保其為正值。觀察資料方面,真正量到的 C-peptide 會受到 detection limit 影響;當 C-peptide 低於 detection limit 時,觀察值會被限制在 detection limit 對應的 log 值。
模型可概念化為:若個體的 log(CP) 從起始值下降到 threshold log(c),則 TMRCP 是下降線與 threshold 相交的時間。觀察值則寫成 y(t)=max[log(CP(t)), log(d)],其中 d 是 detection limit。為了在每位受試者觀察點數有限、且追蹤時間不一定規則的情況下穩定估計,起始值與 TMRCP 相關參數被建模為 random effects,也就是借用整個研究族群中其他參與者的資訊來估計個別患者的 TMRCP。
由於估計出的 TMRCP 分布可能偏斜,兩治療組之間的 TMRCP 比較建議使用 two-sample Wilcoxon rank-sum test,而非完全依賴常態分布假設。
這個方法的本質,是把縱向 C-peptide 資料轉化成一個更容易臨床解釋的時間尺度:治療是否能延後患者到達 minimal residual β-cell function 的時間點。
資料來源:六個已完成 TrialNet recent-onset T1D 試驗
研究資料來自 TrialNet 已完成的六個 recent-onset / stage 3 T1D 介入試驗。Dr. Wu 在報告中列出這些試驗及其主要發表文獻,作為重新分析的資料基礎。包含的治療方向包括:
- MMF(mycophenolate mofetil);
- MMF + DZB(daclizumab);
- Rituximab;
- GAD-alum 不同給藥策略;
- Abatacept;
- Canakinumab;
- ATG(anti-thymocyte globulin);
- ATG + GCSF(granulocyte colony-stimulating factor)。
這些試驗原本多以特定時間點的 MMTT C-peptide mean AUC 作為主要療效評估。研究團隊在本分析中則重新擬合模型,估計每位患者的 TMRCP,再比較治療組與 placebo 組的差異。
主要結果:TMRCP 重現原先有效治療,並提供「延緩幾個月」的臨床尺度
重新分析六個 TrialNet 試驗後,TMRCP 找出的有效治療與原始 C-peptide 單一時間點終點所顯示的有效治療相當一致。Dr. Wu 特別指出,原本在 12 個月或 24 個月 C-peptide endpoint 顯著的治療,在 TMRCP 分析中也同樣呈現顯著效果。
三個最主要呈現 TMRCP 延長的治療為:
- Rituximab:相較 placebo,TMRCP 延後約 40 多個月;
- Abatacept:相較 placebo,TMRCP 延後約 20 多個月;
- ATG:相較 placebo,TMRCP 延後接近 70 個月,顯示相當大的延緩效果。
對於沒有顯著療效的治療組,TMRCP 差異則相對小,並未顯示出同樣明顯的 β 細胞功能保存效果。
更具體的重新分析結果如下:在 TN05 Rituximab 試驗中,原始主要終點約為 0.56 vs. 0.47 pmol/mL,p=0.03;TMRCP 中位數為 128.0 vs. 84.3 個月,Wilcoxon p=0.036,相當於約 43.7 個月 的延長。在 TN09 Abatacept 試驗中,原始主要終點約為 0.378 vs. 0.238,p=0.016;TMRCP 中位數為 92.0 vs. 70.3 個月,p=0.003,約延長 21.7 個月。在 TN19 ATG 試驗中,原始主要終點約為 0.646 vs. 0.406,p=0.0001;TMRCP 中位數為 136.8 vs. 57.6 個月,p=0.0003,約延長 79.2 個月。這些數字支持 TMRCP 不只重現統計顯著性,也把療效轉化為「β 細胞功能被延緩喪失多久」的時間尺度。
其他治療組的 TMRCP 則未呈現同樣一致且具臨床幅度的延長。例如 TN02 MMF 為 61.5 vs. 56.5 個月,p=0.41;MMF+DZB 為 61.9 vs. 56.5 個月,p=0.47;TN08 GAD-alum×3 為 63.7 vs. 65.8 個月,p=0.39;GAD-alum×2 + alum×1 為 51.1 vs. 65.8 個月,p=0.80;TN14 Canakinumab 為 56.4 vs. 61.4 個月,p=0.75。ATG+GCSF 的 TMRCP 為 64.3 vs. 57.6 個月,p=0.031,但其延長幅度遠小於 ATG 單獨治療,且原始主要終點為 p=0.06,因此整體解讀上最明確且與原始有效性一致的治療仍集中在 ATG、Abatacept 與 Rituximab。
這些結果讓 TMRCP 具有一個重要優勢:它把 C-peptide 的縱向衰退轉化成臨床上容易理解的問題——治療讓患者多維持了多少時間才進入 minimal residual C-peptide 狀態。
年齡效應:發病年齡越大,TMRCP 越長
除了治療效果之外,研究團隊也評估了 baseline characteristics 與 TMRCP 的關聯。最明顯的發現是 age effect:年齡越大的患者,TMRCP 越長。換言之,若患者在較大年齡才發生 stage 3 T1D,其 C-peptide 下降至 minimal residual threshold 所需時間通常較長,β 細胞功能流失較慢。
Dr. Wu 將這點解釋為:較年長發病者到達 minimal residual C-peptide 的時間較晚。這與臨床上常見的現象相符——幼年發病的 T1D 往往 β 細胞功能衰退較快,而年齡較大的新發病患者可能保留內源性 insulin 分泌較久。
各 TrialNet 試驗中的 age effect 以 hazard ratio(HR)呈現,均低於 1,表示年齡每增加 1 歲,到達 minimal residual C-peptide 的 hazard 下降。各試驗估計值約為:TN02 HR 0.909(95% CI 0.883–0.935)、TN05 0.927(0.897–0.958)、TN08 0.932(0.911–0.953)、TN09 0.915(0.881–0.951)、TN14 0.900(0.850–0.954)、TN19 0.942(0.905–0.981)。整體而言,每增加 1 歲,hazard 約下降 6% 至 10%,支持年齡是 TMRCP 的穩定預測因子。
遺傳風險標記:與 TMRCP 未呈顯著關聯
令 Dr. Wu 稍感意外的是,分析中某些常見的遺傳風險標記並未與 TMRCP 顯著相關。包括:
- genetic risk score;
- HLA DR3;
- HLA DR4;
- DQA positive 等標記。
Dr. Wu 的解讀是,這些 genetic factors 可能主要與「是否發病」或「何時進入臨床 T1D」有關;但一旦患者已經發生 stage 3 T1D,進入臨床發病階段後,從發病到 C-peptide 下降至 minimal residual threshold 的速度,可能不再主要由這些遺傳風險因子決定。
不過他也提醒,這項結論需要謹慎看待,因為目前樣本數仍相對有限。換言之,遺傳標記在 TMRCP 中沒有顯著關聯,並不等於完全沒有生物學影響,而是目前資料中沒有顯示出明確統計訊號。
門檻值敏感度分析:0.02–0.05 間結果穩健
研究團隊也檢驗 TMRCP 對 minimal residual threshold 選擇的敏感度。以主要 threshold 約 0.03 為基礎,若將 threshold 改在 0.02 到 0.05 範圍內,主要治療比較結果仍相當穩健。
這表示 TMRCP 的主要結論並不是某一個任意 cut-point 造成的。只要 threshold 位在合理的 minimal residual C-peptide 範圍內,Rituximab、Abatacept 與 ATG 等治療的延緩效果仍可被辨識出來。
未來工作:用長期追蹤資料驗證 extrapolated TMRCP
Dr. Wu 特別指出,TMRCP 有一個方法學上需要持續驗證的地方:許多患者的 TMRCP 是從 24 或 30 個月左右的試驗資料 extrapolate 出來的。也就是說,模型根據有限追蹤期間內的 C-peptide 下降趨勢,推估患者可能在更久之後,例如 50 個月、甚至 150 個月左右才達到 minimal residual threshold。
因此,未來重要工作之一,是將模型估計出的 TMRCP 與實際長期追蹤資料中觀察到的 TMRCP 作比較。幸運的是,這六個 TrialNet 試驗的部分患者有後續 long-term follow-up / extended follow-up 資料。研究團隊計畫利用這些資料,檢驗 estimated TMRCP 與 observed TMRCP 的接近程度。
此外,研究團隊也打算將此方法應用於機構內即將完成的兩項 trial,用來評估治療療效,進一步測試 TMRCP 作為未來 T1D 介入試驗替代或輔助終點的可行性。
結論:TMRCP 作為 future T1D intervention trials 的替代療效終點
Dr. Wu 將本研究總結為幾個重點。
第一,研究團隊發展了一套方法,可利用 C-peptide 的 longitudinal observations,把多時間點資料轉化為臨床可解釋的 interval measure:Time to Minimal Residual C-Peptide(TMRCP)。
第二,將此方法應用於六個已完成的 TrialNet recent-onset T1D immunotherapy trials 後,TMRCP 找出的有效治療與原本根據單一時間點 C-peptide endpoint 所得到的結果相當一致。也就是說,TMRCP 並不是產生一組完全不同、難以解釋的訊號,而是以更縱向、更臨床化的尺度重新呈現既有療效。
第三,TMRCP 讓療效更容易以「延緩 β 細胞功能衰退多久」來表達。例如 Rituximab 約延後 40 多個月,Abatacept 約延後 20 多個月,ATG 則延後幅度更大。這比單純報告某一時間點 C-peptide AUC 差異,更能幫助臨床與試驗設計者理解治療對疾病進程的影響。
第四,年齡是 TMRCP 的重要預測因子;年齡越大,達到 minimal residual C-peptide 的時間越長。相較之下,分析中的遺傳風險標記未顯示顯著關聯,可能表示這些標記主要影響 disease onset,而非 clinical onset 後的 β 細胞功能衰退速度。
整體而言,這些結果支持 TMRCP 可作為未來 T1D intervention trials 的替代或輔助 endpoint,尤其適合用來整合縱向 C-peptide 資訊、處理 detection limit,並將治療效果轉換為臨床上直覺的時間延緩量。
討論與問答
TMRCP 會改變未來試驗設計嗎?
主持人首先提問:TMRCP 是否會改變未來 T1D 試驗設計?還是它目前比較像是一個額外工具,用來重新分析或補充既有資料?
Dr. Wu 的回答相當謹慎。他認為在目前階段,試驗設計大致仍會維持原樣,因為仍需要更多研究來確認 TMRCP 是否真的能提升 trial efficiency。理論上,TMRCP 利用了更多時間點資料,可能比單一時間點 endpoint 更有效率;但這仍需要實證評估。因此,他們自己的策略是先在未來幾個 trial 中繼續測試此方法,再判斷是否能進一步影響設計。
TMRCP 是否可用於 Tzield / teplizumab?
來自 New Jersey Paramus Valley Medical Group 的 Paul Polevan 提問,TMRCP 是否曾被用來分析 Tzield,也就是已核准藥物 teplizumab 的效果。
Dr. Wu 說明,Tzield 目前核准適應症是用於 stage 2 T1D,目標是延緩進入臨床 stage 3 T1D。這與本報告的資料不同。本研究中的試驗皆是 stage 3 clinical-onset T1D,也就是患者已經臨床發病後,從 onset 開始追蹤 C-peptide 逐漸下降,直到接近消失或 minimal residual level。因此,TMRCP 在本報告中衡量的是 clinical onset 之後 β 細胞功能流失的速度,而不是 stage 2 到 stage 3 發病延遲。
為何使用下降率或 TMRCP,而不是單一時間點 AUC?
另一位提問者詢問:為什麼 C-peptide 的 decline rate 或 TMRCP 會比 MMTT AUC 更敏感?背後的生物學或統計理由是什麼?是否做過 head-to-head 比較?
Dr. Wu 釐清,這裡所謂的 AUC,通常是指某一個時間點的 2 小時 MMTT C-peptide mean AUC。例如現行 trial 若以 24 個月為 endpoint,分析常只看第 24 個月那一次 MMTT 的 mean AUC。
相對地,TMRCP 或 decline-based approach 會使用整個追蹤期間的多個資料點,例如 baseline、3 個月、6 個月、9 個月、12 個月、24 個月、30 個月。這些縱向資料能更完整描述 C-peptide 隨時間下降的型態。
若把所有時間點的 mean AUC 都納入縱向模型,而不是只取單一 endpoint,那麼它在概念上會與 decline rate 或 TMRCP 更接近。因此,關鍵差別不是 MMTT AUC 本身不好,而是傳統 trial analysis 往往只使用某一個時間點的 AUC;TMRCP 的優勢在於整合 longitudinal trajectory。
模型能處理 C-peptide 上升或曲線不規則的患者嗎?
來自 Melbourne 的 Tom Kay 提出兩個方法學問題。第一,有些患者試驗結束時的 C-peptide 可能比起始時還高,模型是否能處理?第二,有些患者的 C-peptide trajectory 可能很不規則,不是單調線性下降,而是有時下降、有時上升,模型是否仍適用?
Dr. Wu 回答時強調,這個方法主要是用來比較 treatment groups。只要 randomization 後各組在 baseline 起點上平均平衡,群組層級的比較仍有意義。就整體資料而言,C-peptide 的 exponential decay 假設在 log transformation 後呈現相當好的 linear decline fit。
但他也承認,在非常接近 detection limit 時,變異會變大。當 C-peptide 接近零,log transformation 會導致非常大的負值變化,因此 equal variance assumption 可能不再完全成立。換言之,模型在大多數下降區間內合理,但在低值、接近 detection limit 區域,需要注意變異與模型假設。
長期追蹤資料若已停藥,如何驗證治療期 extrapolation?
Tom Kay 接著追問:若 extension study 或 long-term follow-up 中患者已不再接受原治療,那麼用這些資料來驗證 treatment-period model 是否合理?因為那等於把治療期間與停藥後期間混在一起。
Dr. Wu 回應,這確實是正確的考量。在延伸追蹤資料中,患者通常已不再接受試驗治療;而在原始 trial period 中,治療組則接受治療。因此,後續模型可以加入一個 factor 或 indicator,用來區分「治療期間」與「非治療期間」,以處理治療狀態改變對 C-peptide trajectory 的影響。
他最後補充,六個試驗中也有將近一半患者屬於 placebo 組,這些患者本來就沒有接受 active treatment,因此在評估自然衰退與長期追蹤時,也能提供重要參照。
Take-home Summary
- TMRCP(Time to Minimal Residual C-Peptide) 是將縱向 C-peptide 資料轉化為「β 細胞功能下降到 minimal residual threshold 所需時間」的療效指標。
- 相較於只看 12 或 24 個月單一 MMTT C-peptide mean AUC,TMRCP 使用多個時間點資料,更完整反映 C-peptide decline trajectory。
- 模型以 log(C-peptide) 的近似線性下降為基礎,並納入 detection limit 與 random effects,以處理低值截斷、個體差異與有限觀察點。
- 在六個 TrialNet recent-onset / stage 3 T1D immunotherapy trials 中,TMRCP 重現了原本有效的治療訊號:Rituximab、Abatacept、ATG 均延長到達 minimal residual C-peptide 的時間。
- TMRCP 的優勢在於把療效轉換成臨床直覺的時間尺度,例如延緩約 20、40 或更多個月才達到 minimal residual β-cell function。
- 年齡是穩定預測因子:發病年齡越大,TMRCP 越長;每增加 1 歲,到達 minimal residual C-peptide 的 hazard 約下降 6%–10%。
- 常見遺傳風險標記在此分析中未顯著預測 TMRCP,可能代表它們較影響 T1D onset,而非 clinical onset 後的 β 細胞功能衰退速度。
- 目前 TMRCP 尚未立即改變 trial design,但可作為未來 T1D intervention trials 的重要輔助或替代 endpoint,仍需透過長期追蹤資料與未來試驗進一步驗證。
