35 Chapter 35 — Type 1 Diabetes Mellitus(第一型糖尿病)

本章定位:Section VIII Disorders of Carbohydrate and Fat Metabolism 的 T1DM 巨章(Pieter Gillard + Mark Atkinson + Chantal Mathieu — 該領域世界 top 學者撰)。Williams 15e 原文 6,315 行(本書最大章之一)。整章把「T1DM 從病生理到治療」拆成幾個層面:(1)Natural History — Eisenbarth 1986 model + 2015 JDRF/ADA/ES Stages 1-3 staging:先有 anti-islet autoantibody(stage 1 normoglycemia + 2+ antibody)→ stage 2 dysglycemia → stage 3 臨床糖尿病;80-90% β-cell loss 才出症狀;C-peptide 不一定完全消失(新 ultra-sensitive assay);(2)Epidemiology:全球差異大(Finland 60/100,000 vs 中國 0.1/100,000)+ 50 年間美國發生率倍增 + 兒童 T1DM 增加 + 成人 LADA 也歸 T1DM;(3)Pathophysiology + Genetics:> 150 個 GWAS loci;HLA class II(DR + DQ)佔風險 50%;DR3-DQ2 + DR4-DQ8 heterozygote 為最高風險(風險 1/16,比一般 1/300 高 18×);DQ6 + DR14:01 為保護;non-HLA 包括 INS gene、PTPN22、CTLA4、IL2RA;Genetic Risk Score(GRS2)為新工具;(4)Environmental factors:多假說(accelerator / hygiene / fertile field / old friends / viral);TEDDY / DAISY / DIPP cohorts;(5)Diagnosis:ADA criteria(fasting > 126 / OGTT 2hr > 200 / HbA1c > 6.5% / 隨機 > 200 + 症狀)+ 分型靠 autoantibody + C-peptide + GRS;新發 T1DM 多在 DKA presentation;(6)Differential:vs T2DM / LADA(30+ 歲 + autoantibody + 漸需 insulin)/ MODY / KPD(ketosis-prone)/ neonatal DM;(7)Acute emergencies:DKA + HHS + severe hypoglycemia;(8)Insulin Therapy 完整:DCCT 經典 trial + MDI(basal-bolus)vs CSII(pump)vs AID(automated insulin delivery / hybrid closed-loop)+ insulin pharmacology + carb counting + insulin-to-carb ratio + ISF;(9)Nutrition + Exercise;(10)Adjunctive drugs:metformin / GLP-1 RA / SGLT2i(off-label,euglycemic DKA 高警覺)/ pramlintide;(11)β-Cell-Replacing Therapies:pancreas transplant + islet allograft + stem-cell-derived β-cell(VX-880 Vertex 2023 phase 1 NEJM);(12)Prevention + ReversalTeplizumab(FDA 2022 first disease-modifying T1DM 藥)— 延緩 stage 2 → stage 3 約 3 年;GAD vaccine、低劑量 ATG、verapamil、anti-TNF;JDRF / TrialNet 持續招募。Fellow 考題佔 ~10-12%,T1DM 3 stages、HLA DR3-DQ2/DR4-DQ8 風險、autoantibody(GAD / IA-2 / ZnT8 / IAA)、DKA 處置、insulin pharmacology + AID closed-loop、honeymoon period、DCCT trial、Teplizumab 機轉 + 適應症為高命中率區。

與其他章節 cross-ref: - Ch 32 Insulin Secretion — β-cell biology + PHHI / neonatal DM - Ch 33 T2DM Pathophysiology — IR + 互補對比 - Ch 34 T2DM Therapeutics — insulin pharmacology + 共用藥物 - Ch 36 Diabetes Complications — 微 / 大血管 - Ch 37 Monogenic / MODY / Neonatal DM - Ch 13 Adrenal Cortex — APS-1 / APS-2 共病(cross-ref autoimmune) - Ch 11 Hypothyroid — Hashimoto 共病(同 APS-2) - Ch 19 Pregnancy — pregestational T1DM

2023-2025 關鍵更新: - Teplizumab(Tzield,2022 FDA approval)首個 disease-modifying T1DM 藥;anti-CD3 mAb;對 stage 2 T1DM(autoantibody + dysglycemia + 8+ 歲)→ 14-day IV infusion → 延緩 stage 3 progression 平均 ~ 3 年(Herold 2019 NEJM TN-10 trial);2023 PROTECT trial confirmed 在 new-onset T1DM 也保 C-peptide - VX-880(Vertex 2023 NEJM Brennan et al.)首例 stem-cell-derived β-cell 移植達成 insulin-independence in T1DM 病人;目前 phase 1 持續;需要 immunosuppression;VX-264(包封 cells,免 immunosuppression)也在 trial - AID(Automated Insulin Delivery)/ Hybrid Closed-Loop 系統 paradigm:MiniMed 780G、Tandem t:slim X2 with Control-IQ、Omnipod 5 等市售;2024 ISPAD 強推;time-in-range 改善 + DKA 減少;新一代 fully closed-loop 在發展中 - 連續血糖監測(CGM)標配:Dexcom G7、Libre 3 等;real-time + alarms;T1DM 標準照護 - CGM-derived metricsTime-in-Range(TIR)70-180 mg/dL > 70% 為新 T1DM 治療目標(HbA1c 之外);time-below-range(< 70)< 4%;GMI(glucose management indicator)取代 HbA1c estimate - 2024 ISPAD / ADA:HbA1c 目標 < 7%(兒童 + 成人)若可避免低血糖;強調 individualized;早期積極控制保 long-term outcome - GLP-1 RA / SGLT2i in T1DM:off-label use;可降 insulin 用量 + 體重;但 euglycemic DKA 風險顯著升 → 高警覺 + 教育病人 - ATTEMPT / IMI INNODIA 持續 cohort:尋找新 biomarker + 早期預測 - Universal islet autoantibody screening:JDRF / Provention Bio 推動兒童篩檢;尚未列入常規但漸普及 - ASPENS / DiPS trials:oral GAD vaccine + 其他 antigen-specific 預防策略


35.1 🔥 1-Page Summary(13 大核心重點)

1. T1DM 定義 + Eisenbarth Model

T1DM = autoimmune β-cell destruction(vs T2DM = IR + β-cell dysfunction)

Eisenbarth 1986 model(仍是核心觀念)

出生時 β-cell 完整
   ↓
觸發事件(環境因子 + 基因易感)
   ↓
Antigen-presenting cell 載抗原至 pancreatic LN
   ↓
失敗的 thymic central tolerance + 失敗的 peripheral tolerance
   ↓
Autoreactive T cell 移到 islets → β-cell 毀滅 + 發炎
   ↓
80-90% β-cell loss → 臨床症狀(多 polyuria / polydipsia / polyphagia / 體重降)
   ↓
過去認為「complete β-cell loss」— 但**新 C-peptide assay 顯示部分病人仍有殘存 β-cell**(影響 prognosis)

2. 2015 JDRF/ADA/ES Pre-T1DM Staging

Stage 定義 10 年 T1DM 風險
Stage 1 ≥ 2 個 anti-islet autoantibody 陽性 + 正常血糖(OGTT 2-hr 正常) ~ 44% / 5 年;70% / 10 年
Stage 2 ≥ 2 個 antibody + dysglycemia(IFG / IGT / abnormal OGTT) ~ 75% / 5 年;> 95% / 10 年
Stage 3 臨床 T1DM 確診(ADA criteria)— 多伴症狀

重要: - Seroconvert before age 3 → 75% 10 年風險;後 seroconvert(> 3 歲)→ 60% - 2+ autoantibody = T1DM “destination not journey”(最終會發病) - DPT-1 / TEDDY / DIPP / DAISY / TrialNet cohorts 為這 staging 的數據基礎 - Teplizumab 在 stage 2 可延緩 → stage 3 約 3 年(Herold 2019 NEJM)

3. Anti-Islet Autoantibodies — 5 大類

Autoantibody Target 特點
IAA(insulin autoantibody) Insulin 嬰幼兒 first-appearing autoantibody;< 5 歲常見;之後消失 / 被 anti-insulin from 治療混淆
GAD65(GADA / glutamic acid decarboxylase) GAD65(β-cell + GABA neurons) 成人 / LADA 最常見;持久存在;與 stiff-person syndrome 共病
IA-2 / IA-2β(islet antigen 2) Tyrosine phosphatase-like 較晚 appear;progression marker
ZnT8(SLC30A8) β-cell zinc transporter 2007 識別;新 marker;單獨 ZnT8+ 也有 progression risk
ICA(islet cell antibody) 多 antigen 混合(含 GAD + IA-2) 較舊 assay;現多被 specific antibody 取代

Risk stratification by autoantibody count: - 0 antibody → 一般人風險(1/300) - 1 antibody → 5-10% / 5 年 - ≥ 2 antibody → ~ 70% / 10 年(達 stage 1)

4. Genetics — HLA 為主

HLA class II(DR + DQ)佔 T1DM 遺傳風險 ~ 50%

HLA haplotype 風險 說明
DR3-DQ2(DRB103:01-DQA105:01-DQB1*02:01) ↑↑(high risk) ~ 25% 一般人;50% T1DM 病人
DR4-DQ8(DRB104:0X-DQA103:01-DQB1*03:02) ↑↑(high risk) 細分:DRB104:05 最高;04:03 較低
DR3/4-DQ2/8 heterozygote ↑↑↑↑(最高風險) 2.4% 美國新生兒;50% < 10 歲 T1DM 兒童 carry;風險 1/16(vs 一般 1/300,18× 風險)
DQ6(DQA101:02-DQB106:02)+ DRB1*15:01 ↓↓(dominant 保護) 20% 一般人;< 3% T1DM 病人
DRB1*14:01 ↓(保護)

Non-HLA loci: - INS gene VNTR(5’ upstream)— 最早發現的 non-HLA locus;長 repeat 保護 - PTPN22(lymphoid phosphatase)— Trp/Arg polymorphism 增 T1DM + RA + SLE 風險 - CTLA4 — Treg 功能;與 Graves’ 也有關 - IL2RA(CD25)— Treg 功能 - AIRE — 罕;APS-1 主因(含 T1DM + adrenal insuf + mucocutaneous candidiasis) - > 150 個 loci(GWAS)

Genetic Risk Score(GRS): - GRS1(HLA + 部分 non-HLA)→ T1DM vs T2DM 區分 - GRS2(2019)— 含 30+ SNP;大幅改善預測 - TEDDY:GRS2 + autoantibody + family history → 6 歲前 islet autoantibody 預測準確度高 - 尚未進入常規臨床但研究廣用

5. Environmental Factors(無單一答案,多 hypothesis):

  • Hygiene hypothesis:早年 infection / 微生物暴露減少 → autoimmune 增加
  • Accelerator hypothesis:兒童肥胖 → β-cell load → 加速 autoimmune destruction
  • Old friends hypothesis:腸道菌叢失衡 → 失 immune education
  • Viral hypothesis:enterovirus(特別 Coxsackie B)/ CMV / rotavirus / SARS-CoV-2 觸發
  • Fertile field:感染暫時讓 autoreactive T cell 易活化
  • Maternal:cesarean section 部分增風險、breastfeeding 部分保護、early gluten / 奶 introduction 影響
  • Vitamin D 缺乏 + low:部分 cohort 顯示風險
  • TEDDY / DAISY / DIPP / BABYDIAB cohorts 識別多 association 但 causality 仍探索

6. Diagnosis + Differential

ADA Criteria for DM(不分 type): - Fasting BG ≥ 126 mg/dL(× 2 確認) - OGTT 2-hr ≥ 200 mg/dL - HbA1c ≥ 6.5% - 隨機 BG ≥ 200 + 典型症狀

T1DM vs T2DM 區分

T1DM T2DM
發病年齡 多兒童 / 青少年(也可成人 LADA) 多 ≥ 30 歲(兒童 30% T2DM 增中)
BMI 正常或低(也可肥胖 — modern era) 多肥胖 + visceral 中央型
急性 presentation 多 DKA(30-60% 兒童) 多 incidental + 部分 HHS
Autoantibody 陽性(GAD / IA-2 / ZnT8 / IAA) 陰性
C-peptide 低 / 不可測(fasting < 0.2 ng/mL) 正常或升
家族史 15% 一等親;多代少 多代 T2DM
Insulin 需求 絕對需要 多漸進 + insulin 為後線
Honeymoon period 有(部分 β-cell 暫時恢復)

Differential: - LADA(latent autoimmune diabetes in adults):≥ 30 歲 + autoantibody + 起初 phenotype 像 T2DM;3-12 年後需 insulin(慢於 T1DM) - MODY(cross-ref Ch 32):< 25 歲 + AD 家族史 + 不需 insulin;GCK / HNF1α / HNF4α / HNF1β - Neonatal DM:< 6 個月發病;KCNJ11 / ABCC8 + INS / 6q24 imprinting;部分對 SU 反應 - KPD(Ketosis-Prone Diabetes):非 autoimmune 但 DKA presentation;多非裔;Aβ+ / Aβ- 4 種亞型 - Steroid-induced / 移植後 DM:history clear

7. Acute Emergencies — DKA

DKA 診斷三聯: - Hyperglycemia:BG > 250 mg/dL(SGLT2i euglycemic DKA 可 < 250) - Anion gap metabolic acidosis:pH < 7.3 + HCO3- < 18 + AG > 12 - Ketosis:β-hydroxybutyrate > 3 mmol/L(or urine ketone strong+)

DKA 嚴重度: - Mild:pH 7.25-7.30 - Moderate:pH 7.0-7.25 - Severe:pH < 7.0 + HCO3- < 10

DKA Treatment(5 大支柱): 1. IV 輸液:NS 1 L 第一小時 → 0.45% saline 250-500 mL/hr → 加 D5/W 當 BG < 250 2. IV insulin infusion:regular insulin 0.1 U/kg/hr(無 bolus) 3. K supplementation: - K < 3.3 → 暫不給 insulin!先補 K - K 3.3-5.2 → 加 K 20-30 mEq/L IV fluid - K > 5.2 → 暫不補 4. Bicarbonate:通常不需要(爭議);只有 pH < 6.9 才考慮 5. 找 trigger:感染、漏 insulin、新 DM、acute illness、SGLT2i

Resolution criteria: - pH > 7.3 + HCO3- > 18 + AG closure - BG < 200 + 病人能進食 - → transition 到 SC insulin(多用 basal-bolus;overlap IV-SC 1-2 hr)

8. Insulin Therapy — DCCT 經典

DCCT trial(Diabetes Control and Complications Trial,1983-1993): - 1,441 名 T1DM 病人 - 兩組:intensive(MDI / pump,HbA1c ~ 7.2%)vs conventional(1-2 injection/day,HbA1c ~ 9.1%) - 6.5 年結果: - Retinopathy 進展減 76% - Microalbuminuria 減 39% - Neuropathy 減 60% - 但 3× hypoglycemia 風險升 - EDIC follow-up:30 年後 intensive 組仍持續 benefit + macrovascular(CV)也降(“metabolic memory”)

結論:早期積極控糖保長期 outcome → 成為現代 T1DM 治療基石

Insulin therapy 三大方案

1. MDI(Multiple Daily Injection)= basal-bolus
   - 1× basal(glargine / detemir / degludec / icodec QW)
   - 3× prandial(lispro / aspart / glulisine / faster aspart 餐前)
   - + correction dose 校正 hyperglycemia
   
2. CSII(Continuous SC Insulin Infusion)= 胰島素幫浦
   - 連續 basal rate + 餐前 bolus
   - Smart pump + CGM → AID(automated insulin delivery)
   
3. AID(Automated Insulin Delivery / Hybrid Closed-Loop)
   - Pump + CGM + algorithm
   - 自動調 basal rate + 部分自動 bolus
   - Time-in-Range 顯著改善
   - 市售:MiniMed 780G、Tandem t:slim with Control-IQ、Omnipod 5
   - 2024 ISPAD 強推

Insulin Dose 計算: - Total Daily Dose(TDD):兒童 0.5-1 U/kg;成人 0.5-0.7 U/kg;puberty / DKA 後可達 1-1.5 U/kg - Basal:~ 50% TDD - Prandial:~ 50% TDD 分餐 - Insulin-to-Carb Ratio(ICR):1 unit covers X g carbs;常用「450 ÷ TDD = ICR」(500 rule for regular) - Insulin Sensitivity Factor(ISF)/ Correction Factor:1 unit drops BG by Y mg/dL;常用「1800 ÷ TDD = ISF」(1500 rule for regular)

9. CGM + Time-in-Range 新標準

Time-in-Range(TIR)70-180 mg/dL: - 目標:≥ 70% TIR - Time-below-range(< 70):< 4% - Time-below-70-very-low(< 54):< 1% - TIR 1% 增 ≈ HbA1c 降 0.05-0.07%

GMI(Glucose Management Indicator): - 從 CGM 數據估算的 HbA1c equivalent - 比 lab HbA1c 即時 + 每 14 天可更新

CGM 系統: - Dexcom G7(10 天 wear;real-time;no calibration) - Libre 3(14 天;real-time + alarms) - Medtronic Guardian Connect(含 AID 系統)

2024 ISPAD / ADA 標準:T1DM 應該每位都用 CGM(特別兒童 + 成人)

10. Honeymoon Period(蜜月期)

  • 新發 T1DM 起始 insulin 後,部分 β-cell 暫時恢復(stress 解除)
  • 持續數月至 2 年
  • 病人 insulin 需求 ↓↓(< 0.5 U/kg/day),有時暫時可停 insulin
  • 最終必復發
  • 臨床啟示:不可因 honeymoon 而停 insulin → 應低劑量繼續以保 β-cell function(trial 證據);teplizumab 在 honeymoon period 也是 candidate

11. Adjunctive Drugs in T1DM

  • Metformin:在 IR T1DM(青少年 + 肥胖)可加;HbA1c 略降 + insulin 用量減 + 體重控制;部分指引接受
  • GLP-1 RA(liraglutide / semaglutide):off-label;部分 T1DM 試驗顯示降 insulin + 體重;但 euglycemic DKA 風險升;高警覺
  • SGLT2i(dapagliflozin、sotagliflozin):off-label in T1DM;歐洲 dapagliflozin 曾有 T1DM 適應症(後撤回);euglycemic DKA 風險顯著高(20× vs T2DM)→ 個別考慮 + 強調病人 ketone 自測 + sick day rules
  • Pramlintide(amylin analog):T1DM + T2DM 都可用;與 insulin 同打;降餐後 BG;噁心
  • Metoclopramide / domperidone:gastroparesis 患者
  • ACEi / ARB:腎保護 + 降 albuminuria(始 microalbuminuria)

12. β-Cell-Replacing Therapies

Pancreas Transplantation: - 適應症:T1DM + ESRD 需要 kidney transplant → 多做 SPK(simultaneous pancreas-kidney) - 5-year graft survival:~ 60-70% - 需終身 immunosuppression

Islet Transplantation(Edmonton protocol 2000): - Donor pancreas 抽 islet → 經肝門靜脈灌入 - 多需 multiple donors - 1-year insulin independence ~ 60-70%;但 5 yr ~ 25-30% 維持 - 需 immunosuppression

Stem-Cell-Derived β-Cell(Vertex VX-880): - Brennan 2023 NEJM — 首例 stem-cell-derived β-cell transplant 達成 insulin independence - 仍 phase 1;需 immunosuppression - VX-264:包封 cells 形式(avoid immunosuppression)— phase 1 - 可能未來改變 T1DM 治療典範

13. Prevention + Reversal — Teplizumab Paradigm

Teplizumab(Tzield,2022 FDA approval — first disease-modifying T1DM 藥): - Anti-CD3 mAb(humanized;非 cytolytic) - 結合 T cell receptor complex 的 CD3 → modulates effector T cells + 增 regulatory T cells + induces exhausted CD8+ T cells - 適應症Stage 2 T1DM(≥ 8 歲 + ≥ 2 antibody + dysglycemia) - 給藥:14 day IV infusion(每天 30-60 min) - 效果(TN-10 trial,Herold 2019 NEJM): - 中位 stage 3 進展時間延緩 24 月 → 約 3 年 - 對 65-79% 病人有 benefit - 部分病人 indefinite 防止 stage 3 - 副作用:lymphopenia transient + rash + 部分 EBV reactivation;多自限 - 2023 PROTECT trial:在 new-onset T1DM 也保 C-peptide - 限制:需 stage 2 已 documented → 需要 autoantibody screening 先(尚未 universal)

其他 prevention strategies: - GAD-alum vaccine + vitamin D:DiAPREV-IT 2 trial(intra-lymphatic)顯示部分效力 - Verapamil:calcium channel blocker;保 β-cell function(Ovalle 2018 + 2023 phase 2) - Anti-TNF(golimumab):T1GER trial 顯示 C-peptide 部分保留 - Low-dose ATG:T1D-RESET trial 顯示 C-peptide 保留 1-2 年 - CTLA4-Ig(abatacept):部分保 C-peptide - JAK inhibitor:BANDIT trial 進行中


35.2 📘 Detail(按 Williams 原書 17 個 sub-section 一一對齊 — 每節含機轉 + trials + flowchart + case + comparison tables)

Sub-section map to source(Williams 15e Ch 35,17 節嚴格對齊):35.1 Introduction / 35.2 Natural History / 35.3 Epidemiology / 35.4 Pathophysiology / 35.5 Genetics / 35.6 Environmental Factors / 35.7 Mouse Models / 35.8 Diagnosis / 35.9 Differential Diagnosis / 35.10 Chronic Complications / 35.11 Management Overview / 35.12 Insulin Therapy / 35.13 Nutrition + Exercise / 35.14 Acute Diabetic Emergencies / 35.15 Adjunctive Drugs / 35.16 β-Cell-Replacing Therapies / 35.17 Prevention + Reversal。每節保留 Williams 原書節題序與名稱;本書呈現順序為生病故事流(基礎科學 → 急症 → 管理 → 藥 → 移植 → 預防 → 鑑別診斷 → 併發症 → adjunct),但 17 個編號 1-1 對齊 source,方便對照 Williams 原書查找。

35.2.1 35.1 Introduction(章首脈絡 + 為什麼專科考必讀)

35.2.1.1 35.1.1 從 1902 Schmidt 的 insulitis 說起

我們先把這章的歷史脈絡擺好。Williams 15e 的作者群(Pieter Gillard + Mark Atkinson + Chantal Mathieu)開章特別不從 Banting + Best 1921 純化 insulin 講起,而是回到 1902 年德國病理學家 Martin Schmidt 對一位 10 歲死於糖尿病小孩的胰臟切片,他發現 islet 周圍有「small peri-islet cellular infiltrate」——這就是日後 Hanns von Meyenburg 在 1940 年命名的 insulitis。後來 Shields Warren(1920s)注意到 insulitis 與發病年齡相關(年輕病人較顯著),而 1970s 起發現 anti-islet autoantibody + HLA association,三條線索匯合 → 形成 T1DM 是「autoimmune」疾病的共識。

35.2.1.2 35.1.2 T1DM 在台灣專科考的定位

整個 Chapter 35 + 36 + 37 + 38 構成 Williams 第 VIII 章「Disorders of Carbohydrate and Fat Metabolism」的糖尿病四連發(Ch 33 = T2DM 病生理、Ch 34 = T2DM 治療、Ch 35 = T1DM 全章、Ch 36 = 技術與監測、Ch 37 = monogenic / MODY / neonatal、Ch 38 = complications)。台灣內分泌專科考 T1DM 直接出題 ~ 10-12%,重複命中率最高的點:

  • Eisenbarth 1986 model + 2015 JDRF/ADA/ES 三 stage(Ab 陽性 + 正常血糖 = stage 1,destination 概念)
  • HLA DR3-DQ2 / DR4-DQ8 heterozygote 為最高風險(heterozygote 才高,homozygote 反而沒這麼高,是常見陷阱)
  • 4 大 autoantibody(GAD / IA-2 / ZnT8 / IAA)出現順序(嬰幼兒 IAA 先 / 成人 GAD 先)
  • DKA 處置順序(先補水 → insulin 0.1 U/kg/hr 不給 bolus → K < 3.3 暫停 insulin → bicarb 通常不用)
  • DCCT trial + EDIC metabolic memory
  • Insulin therapy(MDI vs CSII vs AID) + ICR/ISF 公式
  • Teplizumab(Tzield,FDA 2022 第一個 disease-modifying)+ stage 2 適應症
  • Honeymoon period + sick-day rules
  • β-cell-replacing(pancreas tx / islet tx / VX-880 stem-cell)

35.2.1.3 35.1.3 章節導讀方式建議

我們會這樣讀:先用 1-Page Summary 抓骨架(13 大重點 + 2023-2025 更新)→ 進 17 個 sub-section 對齊原書深挖(每節都有 trials + 表格 + case + 機轉 flowchart)→ 用 25 MCQ 自測(兩段:Q1-15 內分泌典型 + Q16-25 進階陷阱)→ 7 cases 跨光譜練習(stage 2 預防 / DKA / AID / 高齡個別化 / pre-pregnancy / sick-day / 移植)→ 8 pearls 抓考試陷阱(Ab destination / heterozygote 才最高 / Teplizumab 不是治癒 / 兒科 DKA 不給 bolus + bicarb / K 先於 insulin / metabolic memory / C-peptide cut-off / AID 仍要 announce meal)→ Cross-ref 到 Ch 13 / 11 / 19 / 32-38 → 必背數字總表 → References。敘述句為主,英文 term inline

35.2.2 35.2 Natural History of Type 1 Diabetes(含 Stages + Autoantibody Order + 大型 cohort)

35.2.2.1 35.2.1 Eisenbarth Model 詳細

1986 Dr. George Eisenbarth 提出的 model 至今仍是核心 framework

出生 — 100% β-cell mass
   ↓ 環境觸發 + 基因易感
基因 risk + 環境曝露(病毒、菌叢、飲食、其他)
   ↓
APC(antigen-presenting cell)載 β-cell antigen 至 pancreatic LN
   ↓
失敗的 thymic central tolerance(autoreactive T cell 沒被刪除)
   + 失敗的 peripheral tolerance(Treg 不夠 / 失活)
   ↓
Autoreactive T cell(CD8+ 殺 + CD4+ help)移到 islets
   ↓
β-cell 漸進殺死 + insulitis(islet 周圍 inflammation)
   ↓
Autoantibody 產生(B cell drive)— 但**不是直接殺 β-cell 的主因**
   ↓ 過程數月至數年
β-cell mass 漸減
   ↓
80-90% loss → 失補償 → 臨床 hyperglycemia + 症狀
   ↓
**新觀念修正**:以為 100% β-cell loss → 但 **超敏感 C-peptide assay 顯示部分 T1DM 病人仍有殘存 β-cell**(影響 insulin 需求 + DKA 傾向 + 預後)

35.2.2.2 35.2.2 Stages 1-3 詳述(2015 JDRF/ADA/ES Consensus)

Stage 1: - Definition:≥ 2 islet autoantibodies + 正常血糖(OGTT 2-hr < 140) - 5-year T1DM risk:~ 44% - 10-year T1DM risk:~ 70% - 2 個 autoantibody 是「destination」key — 一旦達到 ≥ 2 → 多最終會發病 - 兒童 < 3 歲 seroconvert:10-year risk 75%

Stage 2: - Definition:≥ 2 antibody + dysglycemia(IFG / IGT / OGTT 1-hr ≥ 200 / abnormal) - 5-year T1DM risk:~ 75% - 10-year T1DM risk:> 95% - Teplizumab 適應症

Stage 3: - Definition:臨床 T1DM 確診(ADA criteria) - 多伴症狀(polyuria / polydipsia / weight loss / DKA) - 部分 incidental(無症狀)

主要 cohort studies

Study 對象 主要 finding
BABYDIAB(德國,1989-) T1DM 父母的子女 identify autoantibody 演化;定義 stages
DIPP(芬蘭) HLA 高風險新生兒 世界最高 incidence 國家追蹤
DAISY(Denver Colorado) HLA 高風險 + family history 環境因子(vit D、gluten、菌叢)
TEDDY(多國 USA + EU) HLA 高風險新生兒大 cohort microbiome、metabolomic、proteomic biomarker
TrialNet(美國 + 國際) T1DM 一等親 + 部分 general recruit 為 prevention trials;Teplizumab TN-10
SEARCH(美國) < 20 歲 DM 美國兒童 DM 發生率追蹤
INNODIA(歐洲,2015-) 新發 T1DM + 一等親 biomarker 探索

35.2.2.3 35.2.3 Autoantibody Order + Significance

典型 autoantibody appearance order(特別兒童)

第 1 個出現:
   IAA(< 2 歲時最常見)
   或 GAD(> 5 歲時最常見)
   ↓
第 2 個出現:
   多為另一個(IA-2、ZnT8)
   ↓
≥ 2 antibody → Stage 1("destination not journey")
   ↓
Dysglycemia → Stage 2
   ↓
T1DM → Stage 3

單一 antibody 的意義: - 多數不會進展(可能 transient autoimmunity) - 但若是 adolescent 起始 + IA-2 / ZnT8 高 titer → 仍要追蹤 - 老人 isolated GAD+ → 有時 LADA presentation

Autoantibody 螢光示意(typical sequence):

時間 →  0 → 1 → 2 → 3 → 5 → 8 → 12 yr
IAA     [-]→[+]→[+]→[+]→[-]→[-]→[-]
GAD     [-]→[-]→[+]→[+]→[+]→[+]→[+]
IA-2    [-]→[-]→[-]→[+]→[+]→[+]→[+]
ZnT8    [-]→[-]→[-]→[-]→[+]→[+]→[+]
                              ↑
                          Stage 3 T1DM

📍 Case 1:5 歲女孩 T1DM 一等親(哥哥 7 歲確診 T1DM)+ HLA DR3-DQ2/DR4-DQ8 heterozygote + autoantibody panel:GAD+ + IA-2+ + IAA-(+ ZnT8 待測)+ OGTT 2-hr 130 mg/dL(正常)+ HbA1c 5.4%。

詮釋: - HLA 最高風險 + 一等親 → background risk 升 - ≥ 2 autoantibody(GAD + IA-2)+ 正常血糖 = Stage 1 T1DM - 5 年風險 ~ 44%;10 年風險 ~ 70% - 可考慮 enroll TrialNet / TEDDY 後續 monitoring - 若進展到 Stage 2 → consider Teplizumab(FDA 2022 approved for ≥ 8 歲 stage 2) - 教育家庭:認 DKA 警訊(polyuria / 體重減 / 噁心)→ early diagnose 避免 DKA

35.2.3 35.3 Epidemiology(全球 + 台灣 + 種族 / 季節 / 趨勢)

35.2.3.1 35.3.1 全球 incidence — Finland 60 vs 中國 0.1(差 600 倍)

T1DM 全球分布極度不均,這是病生理 + 環境理論的最大佐證。

國家 / 地區 Annual incidence(/ 100,000 children < 14 yr) 備註
芬蘭(Finland) ~ 60 全球最高;自 1950s 增 5 倍
薩丁尼亞(Sardinia 義大利) ~ 50 地中海特例(其他歐洲南部偏低)
瑞典 / 挪威 / 英國 ~ 25-40 北歐 + 西歐高發
美國(白人) ~ 20-25 每 10-15 年倍增
德國 / 加拿大 ~ 15-20
台灣 ~ 1.5-5 東亞人 HLA 較低風險;近 20 年仍緩升
日本 / 韓國 ~ 1-3
中國 / 印度 / 委內瑞拉 ~ 0.1 全球最低(Finland 的 1/600)

35.2.3.2 35.3.2 50 年趨勢倍增 + 強烈環境訊號

過去半世紀全球 T1DM 發生率幾乎倍增(多數西方國家每 10-15 年 double once),這個「太快」的速度遠超基因變化能解釋(人類 gene pool 在 50 年內幾乎不變),所以環境因子改變是主流解釋——可能是:① 原本「保護」的環境因子減少(hygiene hypothesis:感染少 → 免疫教育不足),或② 原本「促進」的環境因子增加(accelerator hypothesis:BMI / 病毒 / 飲食)。SEARCH for Diabetes in Youth Study(美國,覆蓋 South Carolina / Ohio / Colorado / California / Washington)顯示:美國近年最快上升族群是青少年(不同於芬蘭以 < 5 歲最快);種族部分,non-Hispanic 白人 > 黑人 > 西語裔 > 亞裔

35.2.3.3 35.3.3 一等親 / 雙胞胎 concordance + 散發比例

我們會背幾個 absolute numbers:

  • 美國一般兒童 lifetime risk = 1 / 300(0.33%)
  • 一等親 lifetime risk = ~ 5%(一般 15× 風險)
  • 單卵雙胞胎 concordance = ~ 50%(雙胞胎也只一半發病,環境再次重要)
  • > 85% T1DM 病人沒有一等親家族史(散發為主)— 因為 ~ 40% 一般族群也帶高風險 HLA allele

這個「散發為主」很重要:當有人問「我沒家族史是不是不會得 T1DM?」答案是不對,85% 病人都是散發

35.2.3.4 35.3.4 季節性 + 出生月份

T1DM 出現有明顯季節性:①新確診 stage 3 在冬天較多(病毒感染 + 室內活動 + vit D 低);②出生於春季的人 T1DM 略增(妊娠中期 vit D 低假說);③ tropical 國家季節性弱化。芬蘭 DIPP cohort 顯示 enterovirus 感染與 autoantibody seroconversion 在 6-12 月特別相關。

35.2.3.5 35.3.5 年齡 onset 分布 + endotypes 概念

  • 兒童期 onset(< 14 歲):HLA DR3/4-DQ2/8 heterozygote 比例高 + insulitis 較強烈(CD20+ B cell 多 + 殘存 β-cell 少)+ IAA 為 first-appearing
  • 青少年 onset(14-25 歲):mixed
  • 成人 onset(> 30 歲):常被誤分 T2DM;GAD 為 first-appearing;progression 較慢;可能是 LADA spectrum;HLA association 較弱
  • 「Endotypes」概念:T1DM 不是單一疾病,而是依年齡 / HLA / autoantibody pattern / β-cell function 分為多個 endotype,未來有望以個別化免疫治療對應(這是 personalized medicine 在 T1DM 的方向)

📍 Case E1(流病練習):4 歲日裔台灣男童(父母都是台北人)+ HLA DR3-DQ2/DR4-DQ8 + 哥哥 6 歲確診 T1DM。家長問「他得 T1DM 機率多高?」

詮釋: - 一等親 baseline ~ 5%(vs 一般 0.33%) - HLA DR3-DQ2/DR4-DQ8 heterozygote + 一等親 → 6 歲前出現 islet autoantibody 機率 ~ 50%TEDDY / DAISY cohort 數字) - 若已 seroconvert 到 ≥ 2 antibody → 後續 50% 在 10 歲前進到 stage 3 - 換言之該童前 10 年 T1DM lifetime risk ~ 25%(兩個 50% 連乘) - 建議:enroll TrialNet 或 TEDDY follow-up(每 6-12 個月 islet autoantibody panel + OGTT)+ 教育家屬辨識 DKA 警訊

35.2.4 35.4 Pathophysiology(β-cell 損失機轉 + insulitis + cytokines + α-cell + exocrine 受影響)

35.2.4.1 35.4.1 Histopathology — Insulitis 的真實樣貌

經典 textbook 描述「islet 周圍 dense lymphocytic infiltrate」——但 nPOD(Network for Pancreatic Organ donors with Diabetes)大規模真實 human pancreas 樣本顯示,human T1DM insulitis 其實 quantitatively limited(不像 mouse NOD model 那麼壯觀)。專家共識的標準定義是:「至少 3 個 islet 含有 > 15 個 CD45+ cell」。

Insulitis immunotype(依 nPOD 樣本): - CD8+ T cell 為主(殺手細胞,認 β-cell antigen 經 MHC class I 呈現)+ CD68+ macrophage - 也有 CD4+ T cell + CD20+ B cell + dendritic cell - 年輕發病 < 14 歲:insulitis 較強(68% islet inflamed + CD20+ B cell 較多 + 殘存 β-cell 較少 [39%]) - 年長發病 > 15 歲:insulitis 較少 + CD20+ B cell 較少 + 殘存 β-cell 較多 - Tertiary lymphoid organs(TLO)在年輕 T1DM pancreas 較常見(structurally similar to lymph node 的局部 antigen-priming site)

Pseudoatrophic islets:T1DM 病人的胰臟並不是所有 islet 都同時被殺。同一張切片可看到:① 正常含 β-cell 的 islet(無 insulitis)+ ② 有 β-cell 但被 insulitis 圍攻 + ③ 完全沒 β-cell 但 α/δ/PP cell 還在的 pseudoatrophic islet(無 insulitis)。這個「斑駁式破壞」很像 vitiligo 的 patchy melanocyte loss——支持 T1DM 是 relapsing / remitting 的免疫過程,而非單一 wave 破壞。

35.2.4.2 35.4.2 Exocrine pancreas 也受波及

過去以為 T1DM 只殺 β-cell(islet 只占胰臟 1-2%),但近年發現 whole-pancreas weight + volume 在 T1DM 都顯著減少——不只 stage 3 病人,stage 1(autoantibody+ but normoglycemia) organ donor 的胰臟就已經縮小。佐證:

  • Exocrine 區也有 CD8+ T cell + CD11c+ DC 浸潤(subclinical pancreatitis)
  • 血清 trypsinogen / amylase / lipase 降低(exocrine function 受損)
  • Fecal elastase-1 在 islet autoantibody+ 兒童進展到 T1DM 前就開始降
  • → 提示 T1DM 可能是「whole pancreas autoimmunity」非單純 islet-specific

這個概念在 fellow 考試還不算 high-yield,但提示日後 biomarker / 治療策略可能擴及 exocrine。

35.2.4.3 35.4.3 β-cell death 機轉 — necrosis vs apoptosis

Necrosis(壞死)路徑: - CD8+ T cell 釋放 granzyme + perforin → 直接打洞 β-cell - 缺血(hyaluronan 過度沉積壓迫微血管)→ ischemic necrosis - ROS(活性氧)→ mitochondrial damage + lipid peroxidation - Necrosis 釋放 post-translationally modified antigen → 進一步刺激免疫

Apoptosis(凋亡)路徑: - JAK1 / JAK2 / TYK2 pathway(這就是 BANDIT trial 為什麼用 JAK inhibitor 的依據) - TNF + Fas/FasL 訊號(同 anti-TNF golimumab T1GER trial 的標靶) - BCL2 pathway + endoplasmic reticulum (ER) stress + unfolded protein response (UPR)(misfolded proinsulin 累積 → caspase 活化) - 凋亡的 β-cell 形態學:核碎裂 + chromatin condensation

真實人類 T1DM 兩者都有——necrosis 較早期 + apoptosis 較慢性 + 還有 stress-induced dysfunction(β-cell 還活但功能下降)。β-cell stress 的 marker:proinsulin / insulin ratio 升高(misfolding)、islet ER stress gene 表現、down-regulation of β-cell identity gene(試圖「躲過」免疫辨識)。

35.2.4.4 35.4.4 「不是 100% β-cell loss」— 修正 Eisenbarth model

新 ultrasensitive C-peptide assay 顯示: - 30% 長病程 T1DM(> 30 yr)仍可測到 stimulated C-peptide(雖然量很少) - 部分病人 islet 還有零星 insulin+ cell(Williams Fig 35.5 有 example) - 修正:T1DM 是「functional β-cell mass 嚴重不足」而非「absolute zero β-cell

這個修正有臨床意義:殘存 C-peptide 越多 → DKA 風險越低 + 低血糖 awareness 越好 + complication 越少——也是 PROTECT trial(Teplizumab 在 new-onset 保 C-peptide)的 rationale。

35.2.4.5 35.4.5 α-cell dysfunction(不只 β-cell 出問題)

T1DM 病人對 hypoglycemia 的 glucagon 反應失能(counterregulation 失敗 → 嚴重 hypoglycemia 風險升)。新證據顯示: - T1DM + GADA+ donor 的 α-cell transcriptome 異常(不是只 β-cell 受影響) - 對 glucose 的 glucagon suppression 失能(不該分泌 glucagon 時還在分泌) - 殘存 C-peptide 高的 T1DM 病人反而 α-cell 功能較好——提示 α-β-cell paracrine 互動

35.2.4.6 35.4.6 β-cell mass 起點本來就有 individual variation

過去 model 假設大家「出生時 β-cell mass 都一樣 100%」——。屍檢研究顯示正常人 β-cell mass 有 3-5 倍 individual variation(且大多在前 20 年定型)。所以同樣免疫攻擊強度下,「出生 β-cell mass 較少」的人會更早發病——這是個體 timeline 差異的另一個來源(不只攻擊強弱)。

📍 Case P1(病生理練習):12 歲新發 T1DM,HbA1c 11%,C-peptide 0.9 ng/mL,6 個月後 HbA1c 6.4% + 幾乎不需 insulin,家長問是不是「治好了」?

詮釋: - 這是典型 honeymoon phase(partial remission)——殘存 β-cell 在 IR 解除(高血糖紓解)後恢復部分功能 - 並非治癒——持續免疫攻擊 + β-cell 終究持續消失 - 一般 honeymoon 持續 3-12 個月(少數可達 2 年) - 絕不可停 insulin(即使量很少,0.1-0.2 U/kg/day),因為:① 維持 immune deviation(reduces β-cell stress);② 心理銜接後續加量;③ 一旦感染 / 應激 → β-cell 補不上 - 此期是 PROTECT trial 試 Teplizumab 的時間點(new-onset → 保 C-peptide) - 教育家庭:honeymoon 結束 → 自然加量,不是「失敗」

35.2.5 35.5 Genetics(HLA + non-HLA + GRS + family-based 風險)

35.2.5.1 35.5.1 HLA Typing 機制 + 為何重要

HLA class II 功能: - DR、DQ、DP — 三個主要 class II 分子 - 功能:呈現 self / 外來 peptide 給 CD4+ T cell - 每個 HLA 分子 = 兩個 chain(α + β),各由不同基因 encode - 極 polymorphic(每個 locus 數百個 allele) - T1DM 主要 risk 在 DR + DQ(DP 較弱)

Allele 命名: - **HLA-DRB1*04:05 = DRB1 locus + serologic specificity 04 + specific allele 05 - 每人 inherit 2 個 HLA-DRB1 allele(一從父一從母) - 一組緊鄰 alleles = haplotype**(DR + DQ + DP 緊鄰 → 一起 inherit)

為何 DR3-DQ2 / DR4-DQ8 是高風險

DR3-DQ2 + DR4-DQ8 heterozygote 可產生 4 種 DQ 分子: 1. DQA105:01-DQB102:01(DR3 cis) 2. DQA103:01-DQB103:02(DR4 cis) 3. DQA105:01-DQB103:02(trans)← 此 hybrid 對 T1DM 風險特別高 4. DQA103:01-DQB102:01(trans)

結構基礎:DQB1 chain position 57 的 amino acid(aspartic acid 保護 / non-Asp 風險)+ DQA1 position 52 的 arginine 也增風險

結果:DR3/4-DQ2/8 heterozygote = 可產生最多風險 hybrid DQ → 風險最大

35.2.5.2 35.5.2 Risk Stratification by HLA + Family History

族群 + HLA T1DM lifetime 風險
美國一般人 1 / 300 = 0.33%
T1DM 一等親 ~ 5% / 終身(vs 一般 0.33% = 15× 風險)
單卵雙胞胎 ~ 50% concordance
HLA DR3-DQ2/DR4-DQ8 heterozygote(一般人 2.4%) ~ 1/16 = 6.25%(vs 一般 18× 風險)
HLA DR3-DQ2/DR4-DQ8 heterozygote + T1DM 一等親 ~ 50% 6 歲前出現 islet autoantibody;後 50% 10 歲前 T1DM
HLA DQ6 / DRB1*15:01 protective < 1% T1DM

35.2.5.3 35.5.3 Non-HLA Loci 詳述

INS gene VNTR(5’ upstream of insulin gene): - Variable Number Tandem Repeat - Class I(短 repeat):T1DM 風險 ↑ - Class III(長 repeat):保護 - 機轉:INS 基因 thymic 表現量影響 central tolerance - APS-1(AIRE mutation):thymic insulin 表現崩 → T1DM 高風險(同 APS-1 syndrome 包含 candidiasis、adrenal insufficiency)

PTPN22: - Encode lymphoid phosphatase - Trp/Arg polymorphism → 影響 TCR signaling - 增 T1DM + RA + SLE + Graves’ 風險 - Relative risk ~ 1.7

CTLA4: - Treg 功能必需 - 與 Graves’ + T1DM + RA 都有關 - Relative risk < 1.3

IL2RA(CD25): - IL-2 receptor α chain - Treg 維持必需 - 與 T1DM + MS 有關

其他:CCR5、IFIH1(影響 viral interferon response)、TYK2 等

35.2.5.4 35.5.4 Genetic Risk Score(GRS)

GRS1(早期 model,2014-2015): - HLA + ~ 10 個 non-HLA loci - AUC ~ 0.91 區分 T1DM vs T2DM

GRS2(2019 Sharp et al.): - HLA + 30+ non-HLA SNP - 含 specific haplotype interaction - AUC ~ 0.96 - 大幅改善 incident T1DM 預測

TEDDY GRS performance: - GRS2 + family history + age 6 → 預測 6 歲前 islet autoantibody AUC ~ 0.85

臨床應用: - 尚未 routine clinical use - 研究 setting:subject selection、stratification - 未來可能加入 universal newborn screening

35.2.5.5 35.5.5 Monogenic Forms 與 T1DM 區分(簡述,詳見 35.9 + Ch 37)

Monogenic diabetes(cross-ref Ch 37)— 部分 phenotype 像 T1DM:

  • MODY:< 25 歲 + AD 家族史 + autoantibody 陰性 + C-peptide 正常 + 對 SU 反應好(HNF);GCK / HNF1α / HNF4α / HNF1β / IPF1 / NeuroD1
  • Neonatal DM:< 6 個月發病;KCNJ11 / ABCC8(gain-of-function;對 SU 反應)+ INS(misfolding)+ 6q24 imprinting(transient)
  • Wolfram syndrome:T1DM + diabetes insipidus + optic atrophy + deafness(DIDMOAD);WFS1 mutation

區分 T1DM vs MODY: - Autoantibody 陰性 - C-peptide 持續可測 > 0.6 ng/mL > 5 年後 - 強 AD 家族史(multi-generation) - GRS 應用:T1DM GRS 高 → 較像 T1DM;GRS 低 + 上述條件 → 考慮 monogenic

📍 Case 2:18 歲女性 BMI 21 + DKA presentation + BG 480 + HbA1c 11.5% + autoantibody panel:**GAD- + IA-2- + ZnT8- + IAA-(all negative)+ C-peptide 0.4 ng/mL(低)+ 父親 + 父親 + 祖母都有 DM(多代)+ HLA:non-DR3 / non-DR4。

鑑別: - 自身 phenotype 像 T1DM(年輕 + 不胖 + DKA + 低 C-peptide) - 但 autoantibody 全陰(atypical for T1DM — 5-10% T1DM autoantibody 陰) - 多代家族史 + 不胖 → 考慮 MODY(特別 HNF1α / 4α / 1β) - GRS 應該 low for T1DM - 基因檢測 panel(HNF1α / HNF4α / HNF1β / GCK / IPF1)必做 - 處置:先 insulin 控 DKA → 後 evaluate;若 MODY 3(HNF1α)→ SU 反應極好可從 insulin 轉

35.2.6 35.6 Environmental Factors(病毒 / 飲食 / 微生物 / hygiene + 五大假說)

35.2.6.1 35.6.1 為什麼要看環境因子

我們先想一個矛盾:T1DM 基因解釋大概只占一半(DR3-DQ2/DR4-DQ8 heterozygote 雖然風險最高,但一般族群 2.4% 都帶這個 haplotype,遠多於 T1DM 發病率),且 50 年內發生率倍增——基因不可能變這麼快。所以環境因子必然在 trigger / accelerate 上扮關鍵角色。但這也是這個領域最難研究的部分:autoantibody 出現之前的「triggering insult」可能發生在數月到數年前,難 prospective 抓到瞬間。

35.2.6.2 35.6.2 五大環境假說(考點)

假說 核心論點 支持證據
Accelerator hypothesis(加速器) 兒童 obesity 增 IR → β-cell 過勞 → 加速 autoimmunity 表達 BMI ↑ 與 T1DM 發病年齡相關;TEDDY 部分支持
Hygiene hypothesis(衛生) 感染少 → 免疫教育不足 → 自體免疫病發生率升 Th1/Th2 失衡;歐洲北部 vs 南部對比;rural vs urban
Fertile field hypothesis(沃土) 病毒感染暫時讓「他種抗原」更易引發 autoreactive T cell enterovirus + IFN signature in islets
Old friends hypothesis(老朋友) 菌叢失衡(dysbiosis)破壞腸黏膜 + 免疫耐受 → 自體免疫 TEDDY microbiome 數據;剖腹產 / 抗生素關聯
Threshold hypothesis(門檻) 基因 + 環境兩條 odds-ratio 線交叉 → 估個體 attributable risk 整合 model;數學派

35.2.6.3 35.6.3 病毒 — Enterovirus + COVID-19 + congenital rubella

Congenital rubella(先天性德國麻疹): - 唯一最強證據的環境因子 - 母親 pregnancy 感染 rubella → 嬰兒先天性 rubella 症候群+ T1DM 風險顯著升 - 機轉:molecular mimicry 或長期 T-cell function 改變 - 後天感染 rubella 不增 T1DM

Enterovirus(特別 Coxsackie B): - 最被研究但證據混雜 - 芬蘭 DIPP cohort:prolonged enterovirus shedding(不是短暫)與 islet autoimmunity 相關 - 美國 DAISY cohort:未發現顯著相關 - 機轉:分子模擬(VP1 protein 與 GAD 部分序列相似)+ β-cell 直接感染(PVR receptor) - 新發 T1DM 病人多伴 HbA1c 升高 → 提示症狀 onset 前已有數月高血糖——病毒在 onset 當下感染多為偶然

COVID-19(SARS-CoV-2): - 2023-2024 熱點——多研究顯示 pandemic 期間 T1DM 發生率上升(特別兒童) - US Veterans 大型 cohort:COVID-19 後 1 年 DM 風險顯著升 - 機轉假說:① β-cell 直接感染(ACE2 表現?);② 微血管 thrombosis 殺 islet;③ 加重 baseline autoimmunity - 仍 ongoing research;Williams 15e 列為主動議題

Rotavirus:澳洲一研究顯示與 islet autoimmunity 相關,但其他研究未復現。Rotavirus 疫苗反而可能保護(部分數據)。

35.2.6.4 35.6.4 疫苗 — 不增 T1DM 風險(破除迷思)

家長最常問「我小孩打疫苗會不會誘發 T1DM?」多項大型 cohort 一致顯示:兒童疫苗(MMR、DTaP、HepB、Rotavirus 等)不增 T1DM 風險。家長因擔憂改變疫苗時程反而是公共衛生危機——專科醫師應主動破除迷思。

35.2.6.5 35.6.5 飲食因子

  • Bovine milk early introduction(嬰兒早接觸牛奶):早期 retrospective 研究有關聯,但 prospective 大型研究(TEDDY、TRIGR)多 negative;hydrolyzed formula 不降 T1DM
  • Cereals < 3 個月引入:可能略增 islet autoimmunity(3-7 個月為「safe window」
  • 母乳 ≥ 6 個月:可能略保護
  • Vitamin D:低 vit D 與 T1DM 發生關聯(生態學 + 部分 cohort),但 supplementation trial(DAISY)未顯著降風險
  • Omega-3:部分 cohort 數據支持,但 trial 未證實
  • Gluten早 < 3 個月引入 gluten + 一直 gluten 高量 與 islet autoimmunity 弱相關(4-6 個月引入 + 不過量為 safe)

台灣實務建議: - 母乳 ≥ 6 個月(或至少 4 個月) - 4-6 個月引入副食(含 gluten 適量) - vit D 適量補充(若 < 600 IU/day intake) - 不需要排除牛奶

35.2.6.6 35.6.6 菌叢(microbiome)+ 抗生素 + 剖腹產

  • TEDDY microbiome 研究Bacteroides 多 / Bifidobacterium 少 / butyrate-producer 少與 islet autoimmunity 相關
  • 早期抗生素使用:累計使用次數多與 T1DM 風險弱相關(< 1 歲特別)
  • 剖腹產:略增 T1DM 風險(vs 自然產 ~ 1.2 倍);機轉:初始菌叢殖民改變

📍 Case Env1(環境因子練習):家長帶 8 個月女嬰,T1DM 父系一等親(堂哥 6 歲確診)+ HLA 高風險,問「能否做哪些事降低她未來 T1DM 風險?」

回答: - 我們老實告訴家長:目前沒有單一環境介入有強 evidence 證明能降風險 - 但符合整體健康原則的可以做: - 盡量延長母乳(6 個月以上) - 副食 4-6 個月引入(不要過晚 > 7 個月,也不要過早 < 4 個月) - 適量 vit D 補充(不過量) - 避免不必要的抗生素 - 維持腸道菌叢健康(多樣化飲食) - 更具體的:enroll TrialNet / TEDDY follow-up(定期 islet autoantibody 追蹤)+ 教家屬辨識 DKA 警訊 - 未來:若進到 stage 2 → consider Teplizumab(FDA 2022 適應症,~ 8 歲後)

35.2.7 35.7 Mouse Models of Type 1 Diabetes(NOD mouse + BB rat + 為什麼 mouse benefit 沒成功 translate)

35.2.7.1 35.7.1 NOD mouse — 標竿動物模式

NOD(nonobese diabetic)mouse 是 T1DM 研究最廣泛使用的自發性模式: - 1980 日本 Shionogi 製藥分離出來 - 女鼠 frequency 顯著高(colony 間 30-100% 女鼠發病;公鼠 < 20%)— 與人類無性別差異不同 - Polygenic:MHC(mouse 的 H-2g7 對應 human DR3-DQ2/DR4-DQ8)為核心 + 多個 non-MHC loci - IAA 先 appear(同人類嬰幼兒),但T cell(不是 antibody)才是 β-cell 殺手 - Insulitis 在 NOD mouse 比人類強烈很多(文獻照片很有戲劇性,但 quantitatively 不對應人類) - β-cell 破壞與 regeneration 同時並存(months before onset)

35.2.7.2 35.7.2 BB rat(Biobreeding rat)

  • 加拿大發現 spontaneous T1DM rat
  • 比 NOD mouse 更接近人類在「lymphopenia + 多腺體自體免疫」共病
  • 較少用,因為基因 manipulation 沒 mouse 方便

35.2.7.3 35.7.3 為何 mouse cure 沒能 translate to human

這是 T1DM 領域一大教訓——NOD mouse 上有效的 prevention / reversal 策略 > 100 種,但成功 translate 到人類的極少

  • mouse β-cell 再生能力強(人類成人 β-cell replication 罕見)
  • mouse 免疫攻擊比人類強烈但被 reset 容易(一個 mAb 可逆轉)
  • mouse 環境標準化 + 人類異質
  • mouse autoantigen panel 與人類部分不同
  • mouse genetic background 更單一

例外:Teplizumab(anti-CD3)——在 NOD mouse 顯示效果 → human TN-10 trial 成功 → 2022 FDA approval算 T1DM 史上最成功的 mouse-to-human translation

📍 Case Mod1(mouse model 練習):研究 fellow 問「為什麼 NOD mouse insulitis 那麼壯觀,但 human T1DM pancreas 切片 insulitis 那麼少?」

回答: - nPOD(Network for Pancreatic Organ donors with Diabetes)大型 human autopsy 數據顯示:human T1DM insulitis 量化定義是「至少 3 個 islet 含 > 15 個 CD45+ cell」——這與 mouse NOD 的 dense lymphocytic 圍攻完全不同層級 - 可能解釋:① human β-cell 損失是斑駁式 + relapsing/remitting(vitiligo-like,部分 islet 已 pseudoatrophic 沒抗原 → 沒 insulitis;部分 islet 還沒被攻擊);② 取樣偏誤(autopsy / organ donor 多在 disease progression 較後期,主要 insulitis 已過);③ mouse model 過於簡化 - 臨床意義:① 不能用 mouse 預估 human 治療效果 magnitude;② 需要 human-specific biomarker(INNODIA、TEDDY 努力中);③ Teplizumab 成功例外提示 anti-CD3 在 species-conserved pathway 上有效

35.2.8 35.14 Acute Diabetic Emergencies — DKA Management 完整 Protocol(含 HHS + severe hypoglycemia)

35.2.8.1 35.14.1 DKA 機轉

Insulin deficiency + counterregulatory hormone excess(glucagon、cortisol、catecholamine、GH)

Insulin ↓↓ + glucagon ↑↑
   ↓
肝 gluconeogenesis ↑↑ + glycogenolysis ↑
   ↓
Hyperglycemia → osmotic diuresis → polyuria / polydipsia / 脫水
   ↓
脂肪 lipolysis ↑↑(HSL 不被 insulin 抑)
   ↓
游離脂肪酸 → 肝 → β-oxidation → ketogenesis
   - Acetoacetate
   - β-hydroxybutyrate
   - Acetone
   ↓
Ketone bodies ↑↑ → metabolic acidosis(anion gap)
   ↓
代償 Kussmaul 呼吸(呼吸快深)+ acetone 呼吸(fruity)
   ↓
細胞失水 + electrolyte 紊亂(特別 K — total body deficit but serum 可正常或升)
   ↓
若不治療 → cerebral edema(特別兒童)+ shock + 死亡

35.2.8.2 35.14.2 DKA Diagnosis + Severity

DKA diagnostic triad: 1. Hyperglycemia BG > 250 mg/dLSGLT2i euglycemic DKA 可 < 250) 2. Anion gap metabolic acidosis:pH < 7.3 + HCO3- < 18 + AG > 12 3. Ketosis:β-hydroxybutyrate > 3 mmol/L or urine ketone +++

Severity

Severity pH HCO3- 意識
Mild 7.25-7.30 15-18 清醒
Moderate 7.0-7.24 10-15 嗜睡
Severe < 7.0 < 10 意識變化 / coma

35.2.8.3 35.14.3 DKA Treatment Protocol(5 大支柱)

1. IV 輸液

時間 0:NS 1 L IV 第一小時 → 評估 hemodynamic
   ↓
時間 1-3 hr:
   - 若 hypovolemic shock → NS 1 L/hr 持續
   - 若 stable + Na corrected 升 → 改 0.45% saline 250-500 mL/hr
   ↓
BG 達 250 mg/dL:
   - 加 D5W 在 0.45% saline → 持續 250 mL/hr
   - 防止 BG 太快降(cerebral edema 風險,特別兒童)
   ↓
總 volume:1st 24 hr 約 4-6 L(成人;個別化)

2. IV Insulin Infusion: - Regular insulin 0.1 U/kg/hr 持續輸注(無 bolus!) - 若 K < 3.3 → 暫不給 insulin(先補 K) - 目標:BG 降 50-75 mg/dL/hr(不可太快) - BG < 250 mg/dL 後:減量至 0.05 U/kg/hr + 加 D5W(防低血糖) - AG closure + pH > 7.3 + HCO3- > 18 → 可 transition 到 SC

3. Potassium Supplementation(必背!):

Initial K(mEq/L) 處置
K < 3.3 暫停 insulin!先補 K 20-30 mEq/hr 至 K > 3.3
K 3.3-5.2 每 L IV fluid 加 K 20-30 mEq
K > 5.2 暫不補;每 2 hr 重測;K 降下後補

為何要補 K: - DKA 病人 total body K 大幅 deficit(從 osmotic diuresis) - 但血 K 因 acidosis(H+ 進細胞 → K 出細胞)+ insulin 缺(K 不進細胞)→ 可能正常或升 - insulin 治療 + acidosis 改善 → K 急速進細胞 → 血 K 急降 → 嚴重 hypokalemia + arrhythmia

4. Bicarbonate: - 通常不需要(爭議大) - 只有 pH < 6.9 才考慮 - 給 50-100 mEq NaHCO3 over 2 hr - 過度可能延遲 ketone 清除 + cerebral acidosis

5. 找 Trigger: - 感染(最常見)— 培養 + 影像 - 漏 insulin(特別青少年 + 行為問題) - 新發 T1DM(30-60% 兒童 DKA presentation) - 急性 illness(MI / pancreatitis / 中風) - SGLT2i 引起 euglycemic DKA - 其他:cocaine、antipsychotic、glucocorticoid、術後

35.2.8.4 35.14.4 DKA Resolution + Transition

Resolution criteria: - pH > 7.3 + HCO3- > 18 + AG closure - BG < 200 + 病人能進食 + 意識正常

Transition 到 SC insulin: 1. 計算 TDD(多 0.5-0.7 U/kg/day for new T1DM;或之前的 home dose) 2. 打 SC long-acting insulin 半量(or 給 SC rapid 0.1 U/kg) 3. Overlap IV insulin 1-2 hr 後停(避免 rebound hyperglycemia) 4. 開始 basal-bolus regimen 5. Diabetes education + nutrition + 教 carb counting

35.2.8.5 35.14.5 Cerebral Edema 警訊(特別兒童)

  • 治療開始 4-12 hr 內出現
  • 警訊:頭痛、意識變化、bradycardia、HTN、cranial nerve palsy、posturing
  • 治療:mannitol 0.5-1 g/kg IV + 抬頭 30 度 + 必要時 hyperventilation
  • 預防:避免 BG 太快降(< 100 mg/dL/hr)+ 避免大量 hypotonic fluid

📍 Case 3:14 歲男孩 BMI 19 + 1 週 polyuria / polydipsia / 體重減 4 kg + 1 天嘔吐 + abdominal pain + 嗜睡 + 急診 vitals BP 95/60 + HR 130 + RR 32(Kussmaul)+ Lab:BG 620、Na 132(measured;corrected 142)、K 4.8、Cl 95、HCO3 8、pH 7.05、AG 29、β-hydroxybutyrate 9 mmol/L、urine ketone 4+。

診斷 + 處置: - Severe DKA(pH 7.05、HCO3 8、AG 29)+ 新發 T1DM 高度懷疑(年輕 + 不胖 + DKA presentation) - 處置: 1. NS 1 L IV 第一小時 → 改 0.45% saline 後續 2. IV regular insulin 0.1 U/kg/hr = 7 U/hr 持續無 bolus)— 但 K 4.8 OK 可立即起 insulin 3. K:4.8 在 3.3-5.2 範圍 → 每 L IV fluid 加 K 20-30 mEq 4. NaHCO3:pH 7.05 > 6.9 → 不需 bicarbonate 5. 找 trigger:問新 DM 症狀史 → 檢 autoantibody(GAD/IA-2/ZnT8/IAA)+ HbA1c 6. 監測 BG q1h + electrolyte q2-4h 7. BG < 250 → 減 insulin + 加 D5W 8. AG closure + pH > 7.3 → transition SC basal-bolus 9. 避免 BG 太快降(cerebral edema 警覺) 10. Diabetes education 啟動

35.2.8.6 35.14.6 HHS(Hyperosmolar Hyperglycemic State)vs DKA 比較

T1DM 病人較少純 HHS,但「mixed DKA + HHS」在新發兒童 T1DM + 嚴重脫水時可見:

DKA HHS Mixed
BG > 250(多 400-600) > 600(常 1000+) > 600 + acidosis
pH < 7.3 > 7.3 < 7.3
HCO3 < 18 > 18 < 18
Ketone +++ 陰 / 微 +++
Osmolality 多 < 320 > 320 mOsm/kg > 320
意識 清醒 → 嗜睡 常 stupor / coma 變化
典型病人 T1DM;可任何年齡 T2DM 老人;嚴重脫水 T1DM 兒童 / 老人
死亡率 ~ 1% ~ 10-20% 10%+

HHS 處置原則: - 補水量更大(液體 deficit ~ 8-12 L),但速度要慢(避免 cerebral edema + central pontine myelinolysis) - Insulin 劑量較低(不如 DKA 急)— 避免 BG 降太快 - 找 trigger(infection、stroke、MI)

35.2.8.7 35.14.7 Severe Hypoglycemia(Level 3)— T1DM 最常見急症

DKA 是課本明星,但T1DM 最常見急症其實是 hypoglycemia(每年 1-10/100 person-years 經歷 level 3)。

ADA 三階分類

Level Definition 處置
Level 1 BG < 70 mg/dL(3.9 mmol/L),有自覺症狀(顫抖 / 出汗 / 飢餓) 立即吃 15 g 速效碳水(果汁 / 葡萄糖片);15 min 後重測
Level 2 BG < 54 mg/dL(3.0 mmol/L)— clinically important 同上 + 後續 long-acting carb(如 餅乾)+ 檢討 insulin 劑量
Level 3 意識變化 / 需第三方介入(不論 BG 數值) 意識清:口服 carb;意識喪失:IM glucagon 1 mg(兒童 0.5 mg)or 鼻噴 glucagon 3 mg;急診 IV D50 25 g;恢復後 long-acting carb 防 relapse

Hypoglycemia unawareness(無感低血糖): - 反覆 hypoglycemia → counterregulatory response 失能(HAAF:Hypoglycemia-Associated Autonomic Failure) - 老年 + 自律神經病變 + 長病程 + 飲酒 + 運動 + CKD 為高風險 - 處置:① 嚴格避免 hypoglycemia ≥ 2-3 週可部分恢復 awareness;② CGM with alarms 是首選工具(real-time alert);③ AID 系統算法可自動 suspend basal;④ 教育家屬使用 glucagon

新一代 Glucagon 製劑(2019-2024): - Nasal glucagon(Baqsimi 3 mg):免重組、易給,適合家屬 / 學校老師 - Solubilized glucagon(Gvoke pen / Zegalogue auto-injector):穩定 SC injection - 取代舊 emergency kit(需要重組粉劑混液體)

📍 Case 3a(Hypo 練習):22 歲 T1DM + nocturnal hypoglycemia 反覆 + 已不感覺低血糖警訊(BG 35 才被太太發現)。處置策略?

回答: - Hypoglycemia unawareness(HAAF)診斷 - 第一步:嚴格避免 hypoglycemia 至少 2-3 週 → awareness 部分恢復 - 暫時放寬 BG 目標(HbA1c 7.5% / TIR 60% 即可) - basal insulin 減 10-20% - 第二步:上 CGM + alarmsDexcom G7 / Libre 3),threshold alarm 設高(70-80 mg/dL 警示)+ urgent low-soon predictive alarm - 第三步:升級 AID hybrid closed-loop(algorithm 自動 suspend basal in predicted low) - 第四步:家屬學 glucagon emergency(nasal Baqsimi 最簡單) - 第五步:飲酒 / 運動 / sick-day 教育複習 - 預期:3-6 個月 awareness 部分恢復 + 嚴重 hypo 大幅減少

35.2.9 35.11 Management Overview(DSMES + 多專科團隊 + 個別化目標 + transitions)

35.2.9.1 35.11.1 T1DM 治療的核心原則

T1DM 不像 T2DM 可單以「藥物」管理——T1DM 治療是病人 + 家屬 + 多專科團隊的全天候協作。Williams 15e 強調病人是治療中心,而醫療團隊提供工具 + 教育 + 心理支持。每天 1440 分鐘,病人都在做「pseudo-pancreas」的工作(決定打多少 insulin、吃什麼、運動如何配合)。這是其他慢性病少見的高 self-management burden

35.2.9.2 35.11.2 DSMES — 終身教育

DSMES(Diabetes Self-Management Education and Support)是 ADA + ISPAD 強推的核心:

4 大關鍵時機: 1. 新確診時(最初幾天到幾週密集) 2. 未達目標時(HbA1c 漂移 / hypoglycemia 反覆 / TIR 退步) 3. 生命階段轉換時(青春期 / 懷孕 / 老化 / 退休) 4. 併發症出現時(retinopathy / nephropathy 等需新行為改變)

DSMES 核心內容: - 認識 T1DM 病生理 + 為何需要 insulin - Insulin 注射技巧 + rotation(避免 lipohypertrophy) - Carb counting + 食物 glycemic effect - Hypoglycemia 認識 + 處理 - Sick-day rules - CGM / pump / AID 操作 - 心理 + 家庭支持

35.2.9.3 35.11.3 多專科團隊組成

Core team: - 內分泌科醫師 / 兒科內分泌(醫療決策) - Certified Diabetes Educator / 衛教師(每日教育 + 技術操作) - 營養師 / 註冊營養師(個別化飲食) - 心理師 / 社工(diabetes distress、eating disorder、家庭動力)

Extended team(按需要): - 眼科(年篩 retinopathy) - 腎臟科(CKD 進展) - 足科 / podiatrist(neuropathy + 潰瘍預防) - 婦科 / 產科(pregnancy planning) - 運動生理師 / exercise physiologist(運動處方) - 藥師(藥物 reconciliation + insulin 副作用)

台灣現實:多數醫院由內分泌科 + 衛教師 + 營養師組成 core;心理師 / 運動生理師 較缺;「糖尿病共照網」為健保補助框架。

35.2.9.4 35.11.4 個別化目標 — 不只 HbA1c

2024 ISPAD / ADA 目標分層

族群 HbA1c TIR (70-180) TBR (<70)
一般成人 T1DM(避 hypo) < 7% > 70% < 4%
年輕 / 新發(積極) < 6.5% > 80% < 4%
兒童 / 青少年 < 7% > 70% < 4%
Pregnancy < 6% > 70%(63-140) < 4%
高齡 / frailty / hypo unawareness < 7.5-8% > 50% < 1%
末期 / palliative 避 BG > 250 / 避 hypo

35.2.9.5 35.11.5 Transitions — 兒科 → 成人,與成人 → 老年

兒科 → 成人科 transition(~ 18 歲): - T1DM 病人在 transition 期 HbA1c 容易飄高(自我照護 + 心理 + 上大學 / 服役) - 建議流程: 1. 16-17 歲開始討論 transition 2. 兒科最後一次 visit:給成人科聯絡資訊 3. 第一次成人科 visit:兒科 + 成人科共同 brief 4. 提供 emergency contact + sick-day kit - 台灣現實:多在 18-20 歲自然 transition(病人轉成人科);部分醫院有 Young Adult Clinic

成人 → 老年 transition(~ 65 歲後): - T1DM 病人現在多活到 70-80 歲 - 認知功能 / 自我照護能力下降 → 需家屬 / 看護介入 - 目標放寬 + 避 hypo 優先(DCCT/EDIC 早期 benefit 已存,後期積極控糖風險 > 益處) - Long-term care facility 對 T1DM 經驗少(多 T2DM)— 需專人衛教

📍 Case M1(Mgmt 練習):18 歲女病人,從兒科 transition 到成人科,HbA1c 9.2%(之前 7.5%),上大學後 carb counting 不規律 + 偶爾忘 basal。如何重整?

處置: - Transition 期典型表現——不批評,理解大學生活壓力 - Step 1:DSMES 重啟——衛教師 + 營養師重新評估生活作息 + 飲食 + insulin 時程 - Step 2:簡化 regimen——若 forget basal 頻繁,考慮 Glargine U-300(Toujeo)or Degludec(24-42 hr 半衰期,漏一劑也較不致 ketosis) - Step 3:CGM 上線——real-time monitoring + 同學 / 室友也可看(Dexcom share) - Step 4:心理諮詢評估——T1DM 青年 diabetes distress + eating disorder(diabulimia)盛行率高 - Step 4:定期回診縮短(每月 → 每 2 週直到穩定) - 目標:3-6 個月 HbA1c < 8%,6 個月內回到 7%

35.2.10 35.12 Insulin Therapy(DCCT + Pharmacology + Dose Calc + MDI vs CSII vs AID)

35.2.10.1 35.12.1 DCCT Trial 詳細

Diabetes Control and Complications Trial(DCCT,1983-1993): - 1,441 名 T1DM(13-39 歲) - Intensive group(n=711): - HbA1c 目標 < 6.05% - MDI(≥ 3 injections/day)or CSII pump - SMBG ≥ 4×/day - Monthly visits - Conventional group(n=730): - 1-2 injections/day - SMBG 1-2×/day - Quarterly visits - 平均 follow-up 6.5 年

Results(intensive vs conventional)

Outcome Reduction
HbA1c 7.2% vs 9.1%
Retinopathy 進展 ↓ 76%
Microalbuminuria ↓ 39%
Clinical neuropathy ↓ 60%
Severe hypoglycemia ↑ 3×(HR 3.0)
Macrovascular events at 6.5 yr 無顯著差別

EDIC Follow-up(30 年): - 兩組 HbA1c 趨同 to ~ 8% - 但 intensive 組仍有持續 benefit on retinopathy + nephropathy + neuropathy(「metabolic memory」概念) - EDIC 17 年:intensive 組 nonfatal MI / stroke / CV death 降 57%

結論:早期積極控糖 → 長期 microvascular + macrovascular benefit;現代 T1DM 治療基石

35.2.10.2 35.12.2 Insulin Pharmacology Summary(in T1DM context)

Basal insulins

製劑 Onset Peak Duration 備註
NPH 1-2 hr 4-8 hr 12-16 hr BID;T1DM 多用 analog 取代
Detemir 1-2 hr 較弱 14-20 hr BID(多);少數 QD
Glargine U-100(Lantus) 2-4 hr 20-24 hr QD(早或睡前)
Glargine U-300(Toujeo) 2-4 hr 更穩 24-36 hr QD;更少夜間 hypoglycemia
Degludec(Tresiba) 1-2 hr 極穩 > 42 hr QD;最穩定;可彈性 timing
Icodec(Awiqli 2024 FDA) ~ 16-24 hr 1 週(QW) T2DM > T1DM(T1DM 低血糖風險 ↑)

Prandial insulins

製劑 Onset Peak Duration 注射時機
Regular(human) 30 min 2-4 hr 6-8 hr 餐前 30 min
Lispro / Aspart / Glulisine 5-15 min ~ 1 hr 3-5 hr 餐前 5-15 min(modern T1DM 標配)
Faster Aspart(Fiasp) ~ 4 min 1 hr 3-5 hr 鄰餐前 / 餐中(特別兒童)
Lispro-aabc(Lyumjev) 更快 1 hr 3-5 hr 鄰餐前 / 餐中
Inhaled(Afrezza) 5-10 min 30 min 90-180 min 禁忌 asthma / COPD / 抽菸

35.2.10.3 35.12.3 Insulin Dose Calculation Algorithm

Step 1:估 Total Daily Dose(TDD): - 兒童(青春期前):0.4-0.7 U/kg/day - 青春期:0.7-1.2 U/kg/day(IGF-1 + GH 增 IR) - 成人新發:0.5-0.7 U/kg/day - 肥胖 / DKA 後:0.7-1.5 U/kg/day - Honeymoon:0.1-0.3 U/kg/day(暫時)

Step 2:分配: - Basal:~ 50% TDD - Prandial:~ 50% TDD(分早 / 中 / 晚)

Step 3:Insulin-to-Carb Ratio(ICR): - 公式:ICR = 450 / TDD(rapid analog)or 500 / TDD(regular) - 例:TDD 50 unit → ICR = 450/50 = 9 → 1 unit covers 9 g carbs - 個別化(早餐 / 午餐 / 晚餐 ICR 可不同;早餐多需更多 insulin/carb 因 dawn phenomenon)

Step 4:Insulin Sensitivity Factor(ISF / Correction Factor): - 公式:ISF = 1800 / TDD(rapid analog)or 1500 / TDD(regular) - 例:TDD 50 → ISF = 1800/50 = 36 → 1 unit drops BG 36 mg/dL - Correction dose = (current BG − target BG) / ISF

Step 5:Pre-meal Bolus Calculation: - Carb dose = grams of carbs / ICR - Correction dose = (BG − target) / ISF - Total bolus = carb dose + correction dose

📍 Example calc:T1DM TDD 60 unit + 早餐 60 g carbs + pre-meal BG 240 + target 120 - ICR = 450/60 = 7.5 → carb dose = 60/7.5 = 8 unit - ISF = 1800/60 = 30 → correction = (240-120)/30 = 4 unit - Total bolus = 8 + 4 = 12 unit

35.2.10.4 35.12.4 MDI vs CSII vs AID 比較

MDI CSII(pump) AID(hybrid closed-loop)
Basal 1× long-acting injection 連續 SC infusion(可 program 多 rate) 自動依 CGM 調 basal
Prandial 3× rapid injection Manual bolus(pump 計算) Manual bolus + 自動部分 correction
CGM Optional(強建議) Often integrated Required(核心)
Time-in-Range(TIR) ~ 50-60% ~ 60-70% ~ 70-80%
Severe hypoglycemia baseline 降 ~ 50% 降 ~ 50-70%
HbA1c 改善 baseline 降 0.3-0.5% 降 0.4-0.7%
Quality of life 注射多次煩 裝置在身上 裝置 + 較少手動操作
Cost 中(pump + supplies) 高(pump + CGM + algorithm)

Commercial AID systems(2024): - MiniMed 780G(Medtronic)+ Guardian 4 sensor - Tandem t:slim X2 with Control-IQ + Dexcom G7 - Omnipod 5(patch pump,no tubes)+ Dexcom G7 - iLet bionic pancreas(Beta Bionics 2023)— minimal user input - DIY systems(OpenAPS、Loop、AndroidAPS)— open source

35.2.10.5 35.12.5 Time-in-Range(TIR)Targets(Nutrition/Exercise 詳見 §35.13)

Adults T1DM standard: - TIR 70-180 mg/dL:> 70% - TBR < 70:< 4% - TBR < 54:< 1% - TAR > 180:< 25% - TAR > 250:< 5%

Pregnancy + Pediatric:更嚴格 TIR + 較窄 BG 範圍

HbA1c 對應: - TIR 70% ≈ HbA1c 7% - TIR 80% ≈ HbA1c 6.5%

📍 MCQ 1(隨堂)

12 歲男孩新發 T1DM(DKA 解決後)+ 體重 40 kg + 預備 transition 到 SC insulin + 父母想學 carb counting。最佳 starting regimen + dose

A. NPH BID + Regular TID B. Glargine QD(30% TDD = 0.7 × 40 × 0.5 = 14 unit bedtime)+ Lispro 餐前(ICR + ISF based on TDD 28 unit/day) C. 純口服降血糖 D. 70/30 pre-mixed BID E. 不需 insulin

答案:B

解析: - B 對:兒童 T1DM 起始 SC insulin: - TDD 約 0.5-0.7 U/kg/day(兒童前青春期較低;postpubertal 較高) - 40 kg × 0.7 = 28 unit/day(post-DKA 用較高劑量) - Basal 50% = 14 unit Glargine QD(bedtime) - Prandial 50% = 14 unit 分餐前 Lispro - ICR = 450/28 ≈ 16(1 unit covers 16 g carbs) - ISF = 1800/28 ≈ 64(1 unit drops BG 64 mg/dL) - 教 carb counting(家屬 + 病人)+ CGM(強推)+ AID 系統評估 - A 錯:NPH + Regular 為較舊組合;現代 T1DM 多用 analog(lispro/aspart + glargine/degludec)— hypoglycemia 較少 - C 錯:T1DM 必 insulin;口服無效 - D 錯:Pre-mixed 缺彈性 + 兒童不適合(puberty + 飲食變動大) - E 錯:T1DM 必 insulin(β-cell loss) - 🌶️ Pearl:兒童新發 T1DM TDD 0.5-0.7 U/kg/day(post-DKA 高);basal-bolus + analog(glargine + lispro)為標配;CGM + AID 為現代趨勢;ICR / ISF 公式必背。

📍 MCQ 2(隨堂)

25 歲女性 T1DM 8 年 + 用 MDI(glargine 25 unit + lispro 餐前 + correction)+ HbA1c 8.5% + 反覆夜間 hypoglycemia + 想懷孕。最佳 escalation

A. 加 oral metformin B. 改 NPH BID C. 轉 AID(hybrid closed-loop pump system;如 MiniMed 780G / Tandem Control-IQ / Omnipod 5)+ CGM + 強化 carb counting + nutrition consult;HbA1c 目標 < 6.5% pre-pregnancy D. 加 SGLT2i E. 維持現狀

答案:C

解析: - C 對:T1DM + 反覆夜間 hypoglycemia + 想懷孕 → ① AID hybrid closed-loop 顯著降夜間 hypoglycemia(algorithm 自動 suspend basal)+ 改善 TIR;② pre-pregnancy HbA1c 目標 < 6.5-7%(避免 fetal anomaly + macrosomia);③ pregnancy 期 TIR > 70%(更嚴格 BG 範圍 63-140);④ continued CGM monitoring。 - A 錯:metformin 在 T1DM 部分案例可加但不解決 hypoglycemia 問題。 - B 錯:NPH 比 glargine 低 hypoglycemia 風險低(NPH 較不穩 + dawn)。 - D 錯:SGLT2i 在 T1DM euglycemic DKA 風險升 20×;pregnancy 禁;不推。 - E 錯:HbA1c 8.5% + hypoglycemia + 想懷孕 → 必 escalation。 - 🌶️ Pearl:T1DM + reproductive age 應pre-pregnancy HbA1c < 6.5% + AID 系統 + CGM;hypoglycemia 是 AID 強 indication;SGLT2i T1DM 慎用(euglycemic DKA)。

35.2.11 35.13 Health Behavior Management — Nutrition + Exercise(碳水計算 + 運動低血糖預防)

35.2.11.1 35.13.1 為什麼 Nutrition + Exercise 與 insulin 同等重要

我們會在門診反覆強調:T1DM 控制三角 = insulin + nutrition + exercise——三者缺一不可。即使有最好的 AID 系統,若飲食不規律 + 運動 spike 控不好 → TIR 也達不到 70%。Williams 15e 把這節獨立出來反映台灣醫師最容易忽略的部分(過於 insulin-centric)。

35.2.11.2 35.13.2 Nutrition Therapy — 碳水計算為核心

MNT(Medical Nutrition Therapy)核心原則: - 由註冊營養師(RD)提供,新確診時密集 + 之後 q1y review - 巨量營養比例(standard): - 碳水化合物 ~ 50% 總熱量 - 蛋白質 ~ 20% - 脂肪 ~ 30%(飽和脂肪 < 10%;多元不飽和 < 10%;單元不飽和 > 10%) - 5 份蔬果 / 日 - 限制超加工食品 + 含糖飲料

碳水計算(Carb Counting)— T1DM 核心技能

  • 核心原則:碳水是 postprandial 血糖最大決定因子
  • 計算方法
    • 入門 level:估「碳水 portion」(1 portion = 15 g carb;麵包 1 片 / 飯 半碗 / 蘋果 1 顆 / 牛奶 1 杯)
    • 中階 level:用食物 label + 食物秤
    • 進階 level:餐前 ICR 計算 + 餐後 BG 修正
  • 「±15% 誤差不影響血糖」——研究顯示 carb 計算不需要 1g 精準,一致性 > 精確性
  • 兒童 / 青少年常抗拒食物秤 → 改估算 + 視覺對照表

Glycemic Index(GI) + 蛋白脂肪修正: - 高 GI(白飯 / 白麵包 / 馬鈴薯)→ 餐後 30-60 min 急 spike - 低 GI(糙米 / 燕麥 / 豆類)→ 較緩升 - 高蛋白 + 高脂肪餐(如牛排 + 起司)→ 延遲 gastric emptying → 延後 hyperglycemia 至餐後 2-4 小時 → 用 square-wave / extended-wave bolus 應對(CSII 可分次給)

極端飲食 — 別亂試: - Ketogenic diet:HbA1c 改善但ketosis-prone DKA 風險高(特別 CSII);不建議常規 - Vegan:可行但要注意 B12 + D + iron + 蛋白 - 間歇性斷食:T1DM 不建議(hypoglycemia 風險 + insulin timing 困難)

35.2.11.3 35.13.3 Pediatric 特別考量

  • 生長發育期需足量熱量(不能無限制限碳水)
  • 1/3 兒童 T1DM 為 overweight / obese(vs 過去多瘦)— 反映飲食失衡 + insulin-induced 體重增加
  • 蛋白質:1-2 g/kg/day(生長期較高)
  • 家庭整體飲食改變(不要讓 T1DM 病童「另吃一份」)

35.2.11.4 35.13.4 Physical Activity + Exercise — 運動引發 hypo + hyper 雙風險

運動時血糖怎麼變化

有氧運動(aerobic:跑步 / 游泳 / 騎車中強度)
   ↓ 葡萄糖攝取 ↑(肌肉)+ 肝糖輸出 ↑(一般)
T1DM:注射 insulin 不能因運動降 → hypoglycemia
   ↓
無氧 / 高強度(sprint / 重訓)
   ↓ 兒茶酚胺 + GH + cortisol ↑↑ → 肝糖輸出 ↑↑↑
T1DM:肌肉攝取慢 + counterregulation 強 → hyperglycemia
   ↓
混合運動(球類 / HIIT)
   ↓ 雙峰:先升後降

Exercise-Related Hypoglycemia 預防 5 步

  1. 5 個運動前評估參數:① 運動類型 / 強度 / 時長;② 當前 BG + CGM 趨勢;③ 運動時間(空腹 vs 餐後);④ 體內 active insulin(IOB);⑤ 運動中是否補碳水

  2. 運動前 BG 目標至少 100 mg/dL(5.6 mmol/L)以上才開始;若 BG 低 < 90 → 補 15-30 g carb 後再運動

  3. 餐前 bolus 減量:餐前 1-2 小時內運動 → bolus 減 25-75%(強度高 / 時長 > 60 min 減多)

  4. 運動中補 carb:> 40 min 中等強度運動 → 0.25-1.0 g carb / 分鐘(依體型 + 強度)

  5. 運動後 lag effect 預防

    • 運動後 7-11 hr(多在夜間)會出現 late hypoglycemia(lag effect
    • 機轉:運動後 insulin sensitivity ↑ + 肌 / 肝 glycogen 重建抓 glucose
    • 處置:① bedtime basal 減 ~ 20%(pump basal rate or long-acting injection);② bedtime carb snack;③ CGM alarm

Exercise-Induced Hyperglycemia 預防: - 高強度短時運動 + 低 IOB → 運動後可能 BG > 250 - 處置:運動後輕度 correction bolus(避免過度 → cause delayed hypo)

運動禁忌情況: - BG > 350 mg/dL or 中度 ketone(β-hydroxybutyrate > 1.5 mmol/L)→ 絕對禁運動(會加重 ketosis) - 增殖性 retinopathy 急性期 → 避高強度 - 嚴重 neuropathy + foot ulcer → 避高衝擊

35.2.11.5 35.13.5 台灣現實 + 衛教重點

  • DM-CARE 學校支援:糖尿病學會推動,校護 + 老師訓練;台灣 sick-day kit + 運動前後血糖管理
  • CGM 對運動族群:強建議(real-time + 趨勢)
  • AID + 運動模式:MiniMed 780G 「運動模式」目標 BG 升至 150 mg/dL;t:slim Control-IQ 「Exercise Activity」類似;可在運動前 1-2 hr 啟動

📍 Case N1(Nutrition / Exercise 練習):16 歲 T1DM 籃球校隊男生,下課 6pm 練球 90 min,反覆夜間 hypo(凌晨 2am BG 50)。如何調整?

處置: - Lag effect 典型表現——運動後 7-11 hr 出現 hypo - Step 1:運動前晚餐 bolus 減 30-50% - Step 2:運動中 q30 min 補 15-30 g carb(運動飲料 / 香蕉) - Step 3:bedtime basal 減 20%(若 long-acting)or pump basal rate 22:00-04:00 減 30% - Step 4:bedtime 加 15 g protein-containing snack(半杯牛奶 + 餅乾) - Step 5:CGM alarm 設低 80 mg/dL;父母 share view - Step 6:考慮 AID 系統 with exercise mode(運動前 90 min 啟動) - 預期:2-4 週後夜間 hypo 大幅減少

35.2.12 35.16 β-Cell-Replacing Therapies — Pancreas + Islet + Stem-Cell

35.2.12.1 35.16.1 Pancreas Transplantation

Pancreas Transplantation 三大 indication

  • SPK(simultaneous pancreas-kidney):T1DM + ESRD(最主流 ~ 75% pancreas transplants
  • PAK(pancreas after kidney):T1DM 已有 kidney transplant,待 pancreas 補上
  • PTA(pancreas transplant alone):T1DM 嚴重 hypoglycemia + frequent DKA + brittle DM 但腎功能尚可

結果: - 5-year graft survival ~ 60-70% - Insulin independence:可達數年 - 需終身 immunosuppression(tacrolimus + MMF + steroid) - 改善生活品質 + 部分微血管 complications

台灣現實:高雄醫學大學附設醫院 / 林口長庚 / 台大有經驗中心;案例少(每年全台 ~ 10-20 例 SPK),等待時間長。

35.2.12.2 35.16.2 Islet Transplantation(Edmonton Protocol 2000)

Edmonton protocol(James Shapiro 2000 NEJM): - Donor pancreas → 用 collagenase 消化抽取 islet → 經肝門靜脈灌入 liver sinusoids - 多需 2-3 個 donor pancreas(合併 islet mass 才足) - 後續 + 重複移植強化

結果: - 1-year insulin independence ~ 60-70% - 5-year insulin independence ~ 25-30%(漸下降) - 即使 not insulin-independent,改善 hypoglycemia awareness 是 major benefit - 需 immunosuppression(風險:感染 / nephrotoxicity / malignancy)

侷限: - Donor 不足 - Engraftment 效率低(仅 ~ 30% islet 存活) - 長期 graft loss

FDA 2023 approval — Donislecel(Lantidra): - 首個 FDA 核准的 allogeneic islet cell therapy - 適應症:T1DM + 重度 hypoglycemia + 已試 max insulin 仍失控 - 同樣需 immunosuppression - 限定特定中心執行

35.2.12.3 35.16.3 Stem-Cell-Derived β-Cell(VX-880 / VX-264 — 未來主流)

VX-880(Vertex Pharmaceuticals): - 2023 NEJM Brennan et al. 報告首例 stem-cell-derived β-cell transplant 達成 insulin independence in T1DM - 機制:human embryonic stem cell → in vitro 分化為 functional β-cell - 經肝門靜脈輸注(同 Edmonton) - 仍 phase 1(small N,~ 10 例) - 仍需 immunosuppression

VX-264(包封版本): - 把 stem-cell-derived β-cell 包在半透膜 capsule 內(可允葡萄糖 + insulin 進出,但阻擋免疫細胞) - 理論上免疫不必 immunosuppression - Phase 1 進行中

未來 paradigm: - 若 VX-264 / 類似免 immunosuppression 平台成功 → T1DM 可能變「stem-cell-curable」 - 預期 5-10 年大規模 phase 3 + 商業化 - 將改寫 T1DM 治療典範

其他相關研究: - iPSC-derived β-cell(自體 fibroblast → reprogram → β-cell;理論上免 immunosuppression) - Gene-edited(CRISPR knockout HLA → universal donor cell)

📍 Case 16-1(β-cell replacement 練習):50 歲 T1DM 35 年,eGFR 45,pump 用 8 年仍 brittle(每月 ≥ 2 次嚴重 hypo)。如何權衡 SPK vs islet vs VX-880?

回答: - 首選評估 SPK(T1DM + 接近 ESRD + 嚴重 hypo brittle): - 等待期 6-24 個月 - 5-yr graft survival 60-70% - 終身免疫抑制 - 一次解決 DM + 腎 - Islet transplant(Edmonton / Donislecel): - 若 eGFR 還 OK 且不想做大手術 → islet 是 less invasive option - 1-yr 60-70% / 5-yr 25-30%(差 SPK) - 也需免疫抑制 - 主要 benefit:hypoglycemia awareness 恢復 - VX-880: - 仍 phase 1,N 小 - 需 enroll trial(台灣目前無) - 仍需免疫抑制(VX-264 才免) - 適合研究參與意願強 + 不急 + 願意承擔不確定性的病人 - 老闆與病人共同 decision:考量等待時間 / 共病 / 風險偏好

35.2.13 35.17 Prevention + Reversal of Type 1 Diabetes — Teplizumab Era

35.2.13.1 35.17.1 Teplizumab 完整詳述

Teplizumab(Tzield,PRV-031,hOKT3γ1[Ala-Ala]): - Anti-CD3 monoclonal antibody(humanized;non-cytolytic Fc-modified) - 結合 T cell receptor complex 的 CD3ε chain - 機轉(複雜,部分仍探索): - 結合後 → effector T cell partial activation 接 anergy - 增 regulatory T cell(Treg) - 誘 CD8+ T cell 至 exhausted phenotype - 減 CD4+ effector memory T cell + 增 CD8+ central memory T cell

TN-10 trial(Herold 2019 NEJM 381:603): - 76 名 stage 2 T1DM(≥ 8 歲 + ≥ 2 antibody + dysglycemia + T1DM 一等親) - Randomized:teplizumab 14-day IV course vs placebo - Primary outcome:time to T1DM diagnosis - Results: - Teplizumab 組 progression 中位時間 48.4 個月 - Placebo 組 24.4 個月 - 延緩 ~ 24 個月(HR 0.41) - 部分 teplizumab 病人從未進展 - Side effects:lymphopenia transient + rash + EBV reactivation;多自限

FDA 2022 approval criteria: - 8 歲以上 - ≥ 2 islet autoantibody - Dysglycemia(IFG / IGT / abnormal OGTT 1-hr) - 不需要 family history

PROTECT trial(2023): - 在 new-onset T1DM 給 teplizumab → 保 C-peptide + 降 insulin 用量 + 可能延 honeymoon

現實限制: - 需要 stage 2 已 documented → 需要先 autoantibody screening(尚未 universal) - IV infusion 14 day 需要 hospital / clinic admit - 非常昂貴(USD ~ 200,000 / course) - 部分 prior authorization 障礙

35.2.13.2 35.17.2 其他 Prevention Strategies(trials 整理)

Trial / Drug 對象 機轉 結果
Teplizumab TN-10(2019 NEJM) Stage 2 T1DM Anti-CD3 延緩 stage 3 ~ 24 個月;FDA 2022 approval
Teplizumab PROTECT(2023) New-onset T1DM Anti-CD3 保 C-peptide + insulin 需求降
Cyclosporine(1980s) New-onset T1DM Calcineurin inhibitor 暫時保 C-peptide;停藥即失效;nephrotoxicity → 棄用
Anti-CD20(rituximab) New-onset T1DM B cell depletion 1 年 C-peptide 略保;後失效
CTLA4-Ig(abatacept) New-onset T1DM T cell costimulation block 2 年 C-peptide 部分保
Low-dose ATG(T1D-RESET) New-onset T1DM Polyclonal T cell depletion 1-2 年 C-peptide 保
Anti-TNF(golimumab,T1GER 2020) New-onset T1DM TNF block 52 週 C-peptide 保
GAD-alum(DiAPREV-IT 2) Stage 2 + intra-lymphatic GAD Antigen-specific tolerance 部分 metabolic + immunologic benefit
Oral insulin(DPT-1, TrialNet) Stage 1-2 T1DM Antigen-specific tolerance 大型 trial 整體 negative;高 IAA subgroup 部分 benefit
Verapamil(Ovalle 2018 + 2023 CLVer) New-onset T1DM Calcium channel blocker → β-cell stress 降 Phase 2 顯示保 C-peptide;安全 profile 好
BCG vaccination 長期 T1DM Trained immunity Mixed results;持續探索
JAK inhibitor(BANDIT) New-onset T1DM JAK1/2 block Phase 2 進行中
VX-880 / VX-264(Vertex) T1DM 嚴重 hypoglycemia Stem-cell-derived β-cell transplant 2023 NEJM Brennan:首例 insulin independence;phase 1 持續

35.2.13.3 35.17.3 Stage 2 Teplizumab 候選 — 臨床決策流程

📍 Case 4:14 歲女孩 T1DM 一等親(哥哥 12 歲確診)+ HLA DR3-DQ2/DR4-DQ8 heterozygote + autoantibody panel:GAD+ + IA-2+ + ZnT8+(3 antibody+)+ HbA1c 5.8%(正常)+ OGTT:fasting 105 + 1-hr 215 + 2-hr 165(1-hr 異常 = dysglycemia = stage 2)。

處置: - Stage 2 T1DM 確診(≥ 2 antibody + dysglycemia) - 5 年內 stage 3 風險 ~ 75%;10 年 > 95% - Teplizumab 為合適 candidate(≥ 8 歲 + 2+ antibody + dysglycemia → FDA 2022 approval criteria) - 流程: 1. 與家庭 / 病人深入諮詢 risk-benefit 2. EBV serology check(baseline) 3. Teplizumab 14-day IV infusion(每天 30-60 min × 14 days) 4. 副作用 monitor:lymphopenia + rash + EBV reactivation 5. 後續 follow-up + autoantibody / OGTT 定期 6. 教育 DKA warning signs - 預期效果:延緩 stage 3 進展 ~ 24-36 個月(部分病人 indefinitely) - 同時 enroll 在 TrialNet / 其他 prevention research(為未來治療貢獻數據)

35.2.14 35.8 Diagnosis(ADA criteria + autoantibody panel + C-peptide + 何時送 GRS)

Source 對應:Williams 15e Ch 35「Diagnosis」節。

35.2.14.1 35.8.1 ADA Diagnostic Criteria(不分 type)

我們先複習 ADA 診斷標準(共四條,任一即可,需重複確認除非急性高血糖症狀明顯):

  • Fasting plasma glucose ≥ 126 mg/dL(空腹 ≥ 8 hr)
  • OGTT 2-hr ≥ 200 mg/dL(75 g glucose load)
  • HbA1c ≥ 6.5%(NGSP-certified assay;血紅素病變 / 透析 / 鐮刀型紅血球時不適用)
  • 隨機 plasma glucose ≥ 200 mg/dL + 典型 hyperglycemia 症狀(polyuria / polydipsia / 體重減 / DKA)

T1DM 特化線索:年齡 < 20(但成人也可能)+ BMI 不胖 + 起病急 + 體重減 + autoantibody+ + C-peptide 低 + DKA presentation(30-60% 兒童新發)。

35.2.14.2 35.8.2 T1DM 特化線索 + Autoantibody / C-peptide 解讀

「成人 new-onset DM 是 T1DM 嗎?」決策

  • 年齡 < 30 + BMI < 25 + 體重減 + 起病急(< 3 個月)+ DKA presentation → 高度懷疑 T1DM
  • 立即送 autoantibody panel:GAD + IA-2 + ZnT8 + IAA(4 大)
  • 同步 C-peptide(搭配 simultaneous fasting BG):
    • C-peptide < 0.2 nmol/L(< 0.6 ng/mL)→ T1DM compatible
    • C-peptide 0.2-0.6 nmol/L → grey zone(也可能 T2DM 進階期 / LADA 早期)
    • C-peptide > 0.6 nmol/L → 較不像 T1DM;考慮 MODY / T2DM
  • HbA1c(評嚴重度 + 用於分型決策)

Autoantibody 解讀 — 不是越多越嚴重,是越多越確定 T1DM

  • GAD:成人 / LADA 最常單獨 +;持久(數十年仍可測)
  • IA-2 / IA-2β:較晚出現 + 與快速 progression 相關
  • ZnT8(SLC30A8):2007 識別;單獨陽性也有 progression risk
  • IAA:嬰幼兒 first-appearing;治療後與「anti-insulin antibody」混淆 → 治療前抽
  • 5-10% 真 T1DM 病人 autoantibody panel 全陰(可能 antigen 未檢測或免疫反應已退)

何時送 T1D-GRS(基因風險分數): - Atypical presentation(年輕 + Ab(-) + 強家族史 → 鑑別 MODY) - LADA vs T2DM 邊界(成人 + 控制差 + Ab 模糊) - 目前研究 setting 為主,常規不普及

35.2.14.3 35.8.3 新發兒童 T1DM 30-60% 以 DKA 起病

這是 fellow 考點 + 公衛問題: - 預防:T1DM 一等親篩 autoantibody → 進入 staging 監測 → DKA 機率大幅降 - TEDDY / DIPP cohort:監測組 DKA 率 < 5%,未監測組 30-60% - 教育「polyuria / polydipsia / 體重減」三聯症:家長 + 學校 + 公衛

📍 Case Dx1(Diagnosis 練習):32 歲女性 BMI 23 + 半年體重減 6 kg + HbA1c 9.8% + fasting BG 230 + 無 DKA + 無強家族史。下一步?

處置: - 不要立刻分型 T2DM(瘦 + 體重減 + HbA1c 高) - 送 GAD + IA-2 + ZnT8 + IAA + C-peptide(搭配 simultaneous BG) - 若 GAD+ → 高度懷疑 LADA → 早 insulin(不靠 SU) - 若 Ab(-) + 強家族史 → 考慮 MODY genetic panel - 若 Ab(-) + C-peptide 正常 + 無家族史 → 可能 atypical T2DM;但不可放棄追蹤(每 6 個月複查 Ab + C-peptide)

35.2.15 35.9 Differential Diagnosis(vs T2DM / LADA / MODY / KPD / Neonatal DM)

Source 對應:Williams 15e Ch 35「Differential Diagnosis」節。台灣臨床第一線最常踩坑:成人 new-onset DM 究竟是 T2DM、LADA、KPD(ketosis-prone)還是 MODY?fellow 考題高頻區。

35.2.15.1 35.9.1 5 類 DM 完整對照表(台灣常見)

分型 典型病人 Autoantibody C-peptide 處置 hint
T1DM 經典 兒童 / 青少年;瘦;起病急 + DKA 常見 2+ 陽性(GAD / IA-2 / ZnT8 / IAA) 低(隨病程趨 0) 立即 insulin;考 stage 1-2 篩查家屬
T2DM 中老年;BMI ↑;acanthosis;家族史強 陰性 正常或升(IR + β-cell stress) metformin first;ASCVD / CKD 加 GLP-1 RA / SGLT2i
LADA(latent autoimmune DM of adults) 30-50 歲;起初像 T2DM 但 6 個月內漸需 insulin GAD+ 為主(多單獨 +) 正常 → 慢慢降 早期 insulin 較好;避 SU(加速 β-cell 衰竭)
KPD(ketosis-prone DM,“Flatbush DM”) 非裔 / 西語裔成人;DKA 起病但 後 IR-dominant 多陰性(A−β+ subtype) 急性低 → 後恢復 急性 insulin → 後可轉 oral;要分 4 subtype(Aβ classification)
MODY < 25 歲;3 代家族史;瘦;無 ketosis 陰性 正常 / 高(≥ 0.6 ng/mL ≥ 病後 3 yr) MODY 3 (HNF1α) → SU 反應極好;MODY 2 (GCK) → 多不需治;基因檢測必
Neonatal DM < 6 個月發病 陰性 KCNJ11 / ABCC8 → 改 high-dose SU;其他基因 panel

35.2.15.2 35.9.2 工具:何時送 Autoantibody / C-peptide / GRS / 基因 panel

我們的決策樹:

新發 DM
   ↓
< 6 個月 → 直接 ND(neonatal DM)panel + KCNJ11 / ABCC8
   ↓
< 25 歲 + 強家族史(≥ 3 代)+ Ab(−) + C-peptide ≥ 0.6 → MODY panel
(HNF1α、HNF4α、HNF1β、GCK、IPF1)
   ↓
成人 new-onset 看似 T2DM 但 BMI < 25 / 控制不佳 / 體重未升 → 送 GADA + C-peptide
   ↓ Ab(+) → LADA → 早 insulin
   ↓ Ab(−) + C-peptide ≥ 0.2 nmol/L → 想 MODY,T1D-GRS ↓ 支持
   ↓
DKA 起病但後 IR-dominant + 非裔 / 西語裔 → KPD(Aβ classification)
   ↓
T1D-GRS(高分 → T1DM;低分 → MODY / T2DM 偏向)

📍 Case D1(Differential 練習):35 歲女性、BMI 22、半年前確診「T2DM」用 metformin 但 HbA1c 從 7.2% 升到 9.5%、體重持續減 5 kg、無 ketosis。下一步?

處置思路: - 表面像 T2DM 但瘦 + 控制惡化 + 體重減 → 高度懷疑 LADA - 送 GADA + IA-2 + ZnT8 + fasting C-peptide(早上禁食抽 + simultaneous BG) - 若 GADA+ → LADA → 早期啟動 insulin(不靠 SU);研究顯示 LADA 早 insulin 保 C-peptide + 延長 honeymoon - 共病自體免疫篩:TPO Ab + 21-OH Ab(APS-2 風險) - 教育:LADA 是 T1DM 譜系;終究多需 full insulin

📍 Case D2:18 歲男生、BMI 19、家族 3 代輕度高血糖(爸爸 + 阿公 fasting 130 但 HbA1c 6.8% 多年無 DKA)+ 自己 fasting 145 + HbA1c 6.5%、Ab(−) + C-peptide 1.8 ng/mL。

處置: - 強家族史(3 代)+ Ab(−) + C-peptide 高 + 輕度高血糖 + 無 DKA → MODY 高度懷疑 - 送 MODY genetic panel(HNF1α、HNF4α、HNF1β、GCK、IPF1、NEUROD1) - 同時 MODY Calculator(exeterdiabetes.org)+ T1D-GRS(低分支持非 T1DM) - 若 HNF1α(MODY 3)→ SU 反應極好(可從 metformin / insulin 轉 glipizide) - GCK(MODY 2)→ 多不需治療(fasting 高但長期 outcome 良好;pregnancy 時例外) - 家屬連鎖檢測 + 遺傳諮詢

35.2.16 35.10 Chronic Complications of Type 1 Diabetes(micro + macro + bone + mental + autoimmune;詳述見 Ch 38)

Source 對應:Williams 15e Ch 35「Chronic Complications of Type 1 Diabetes」節。本節僅整理 T1DM 特化重點 + 篩查時機;機轉詳述見 Ch 38。

35.2.16.1 35.10.1 為什麼把 complications 獨立一節

過去100 年前 insulin 還沒被純化時,T1DM 是「亞急性致死病」(多在發病後數月到數年死亡)。1921 Banting + Best 純化 insulin 後,T1DM 變成「慢性病」——但代價是慢性 complications 開始出現:retinopathy / nephropathy / neuropathy / CVD。這 100 年 T1DM 治療史的核心命題:「以 insulin 換取生存,以併發症為代價」。DCCT/EDIC 證明早期積極控糖能大幅減 complications(76% retinopathy、39% nephropathy、60% neuropathy、57% CV)——是現代 T1DM 治療的奠基性證據。

最新研究:T1DM 比一般人少活 14-18 年(2010 年後 cohort 雖縮小但仍顯著),死因主因為心血管 + ESRD + 嚴重 hypoglycemia。

35.2.16.2 35.10.2 T1DM Complication burden + 篩查 schedule

Complication T1DM 特點 篩查時機(ADA / ISPAD)
Retinopathy ~ 25% T1DM 5 yr 後出現;50% 10 yr;80% 20 yr(DCCT 前年代);DCCT intensive 降 76% 診斷 5 yr 後或青春期啟動年篩;之後 q1y dilated fundoscopy
Diabetic kidney disease ~ 30-40% T1DM 終身;microalbuminuria → macroalbuminuria → ESRD;DCCT intensive 降 39% microalbumin 診斷 5 yr 後 q1y UACR + eGFR;腎友 Ch 38
Neuropathy ~ 50% 長期 T1DM;distal symmetric polyneuropathy 為主;DCCT intensive 降 60% 診斷 5 yr 後 q1y monofilament + vibration + ankle reflex
CVD(macrovascular) T1DM 風險 vs 一般 ↑ 2-10×(特別女性);MI / stroke / CV death;EDIC 17 yr:intensive 降 57% 診斷時 baseline lipid + BP;ASCVD risk individualized;statin in T1DM ≥ 40 yr 或 risk factor
Bone T1DM fracture risk ↑ 6-7×(特別 hip);mechanism:低 IGF-1 + 骨形成 ↓;DXA 評估 長期 T1DM + risk factor 考慮 DXA
Mental health 抑鬱 / eating disorder(“diabulimia”)/ diabetes distress;青少年 + 年輕成人特別 q1y screening;PHQ-9 + diabetes distress
共病自體免疫 Hashimoto 15-30% / 乳糜瀉 5-10% / Addison < 1% / APS-2 診斷時 + q1-2y TPO + TSH;tTG IgA;21-OH Ab if clinical suspicion

35.2.16.3 35.10.3 Acute complications of T1DM(含 hypoglycemia + DKA)

雖然 chronic complications 是主角,但 T1DM 病人最常經歷的「complication」其實是 acute hypoglycemia——詳見 §35.14.7。Hypoglycemia 是 quality-of-life 的最大殺手,比 microvascular 對病人日常更具影響。

35.2.16.4 35.10.4 Quality of Life + 壽命

  • T1DM 對 QoL 的最大影響:急性 + 慢性 complications(盲、截肢、CKD、嚴重 hypo)
  • 2018 Petrie et al. 大型 cohort:< 10 歲確診 T1DM 男性少活 14.2 年;女性少活 17.7 年
  • 這個 number 雖然震撼,但 1990s vs 2010s 已縮短(DCCT/EDIC + AID + CGM)
  • 2024 估計:< 10 歲確診 + 嚴格控糖 + AID 系統 → 接近一般人壽命(「DM 不一定減壽」是新訊息

📍 Case Cmp1(Complications 練習):8 歲確診 T1DM 男性,現 25 歲、HbA1c 平均 9.5%、bedtime BG 反覆 high,眼底未篩過,UACR 未測過。建議?

處置: - 明顯篩查 + 控糖兩者都未到位 - Step 1:眼底擴瞳檢查(17 年 T1DM + HbA1c 9.5% → retinopathy 風險高)+ UACR + eGFR(DKD 篩)+ monofilament + vibration + 足部 - Step 2:脂肪 + BP + lifestyle 評估(CV risk) - Step 3:HbA1c 9.5% 優先處理——AID 系統 + DSMES 重啟(不能光靠藥物) - Step 4:Statin(25 歲 + T1DM 17 年 + HbA1c 9.5% → 高風險,雖 < 40 歲但有 strong indication) - Step 5:Mental health 評估(HbA1c 高常合併 diabetes distress) - 教育「metabolic memory」——現在開始嚴控仍會有長期保護(DCCT/EDIC)

35.2.17 35.15 Use of Adjunctive Drugs in T1D(皆 off-label,特別 SGLT2i euglycemic DKA 警訊)

Source 對應:Williams 15e Ch 35「Use of Adjunctive Drugs in T1D」節。Adjunctive 在 T1DM 都是 off-label(FDA 主流未核准 T1DM 適應症)+ 國考易出陷阱題(特別 SGLT2i euglycemic DKA)。

35.2.17.1 35.15.1 Adjunctive Drugs Overview

藥物 機轉 T1DM 用法 Benefit 風險 / 警訊
Metformin 降肝糖輸出 + IR ↓ BMI ↑ T1DM(“double diabetes”)+ HbA1c 控不佳;500-2000 mg/day insulin 用量 ↓ ~ 5 U/day;體重微 ↓;LDL 微 ↓ HbA1c 無顯著改善(REMOVAL trial 2017);GI 不適;ESRD 禁
GLP-1 RA(liraglutide / semaglutide) GLP-1 受體 agonist BMI ↑ T1DM;off-label;與 insulin 併用 體重 ↓;HbA1c 微改善;TIR 改善 Hypoglycemia 風險 ↑(需減 insulin 20-30%);GI;甲狀腺 C cell tumor 警訊
SGLT2i(dapagliflozin / empagliflozin) 近端腎小管 glucose 再吸收 block 歐洲部分核准 dapagliflozin 用於 BMI ≥ 27 T1DM;美國 FDA 未核准;台灣 off-label HbA1c ↓ 0.4%;體重 ↓ 3 kg;BP ↓;TIR 改善 ~ 10% ⚠️ Euglycemic DKA 風險 ↑ 5-20×(BG < 250 但 ketone 高);UTI / mycotic infection;脫水;台灣健保不給付 T1DM
Pramlintide(amylin analog) 胰島素 co-secreted hormone analog SC 餐前 30-60 mcg;目前美國有;台灣無 餐後 BG 改善;體重微 ↓ Severe hypoglycemia(需 insulin 餐前劑量 ↓ 50%);噁心
Verapamil(CCB) β-cell stress ↓ via TXNIP downregulation 240 mg/day;新發 T1DM 研究中 保 C-peptide(CLVer 2023 phase 2);安全 profile 好 BP ↓;便秘;尚未列入常規

35.2.17.2 35.15.2 SGLT2i 的 Euglycemic DKA — 高警覺

這是 fellow 必背 陷阱題SGLT2i 在 T1DM 引起的 DKA 可在 BG < 250(甚至 < 200)就發生——稱 euglycemic DKA——容易被急診誤判為「不是 DKA」漏診。

機轉: - SGLT2i → 尿糖排出 → 血糖被「人為壓低」 - 但 insulin 量不足 → ketogenesis 不被抑制 - → BG 不高但 ketone 高 + acidosis

臨床警覺: - 任何 T1DM + SGLT2i 病人若出現嘔吐 / 不適 / 倦怠 / 呼吸快 → 立即測 ketone(不要看 BG) - β-hydroxybutyrate > 1.5 mmol/L → 警報;> 3.0 → DKA - 處置:停 SGLT2i + IV insulin + 補水 + 補 K(同 DKA protocol) - 預防:若決定試 SGLT2i → 嚴格 sick-day rules + 病人自備 ketone meter + 胰島素絕不減超過 20%

35.2.17.3 35.15.3 台灣健保 + 實務(2024)

  • T1DM 健保僅給付 insulin(多種 basal / prandial analog 均涵蓋)
  • CGM 給付限制:1 型 DM + 經內分泌專科醫師申請;高低血糖頻繁 / pregnancy / 新確診兒童優先
  • Insulin pump 給付:T1DM ≤ 18 歲 + 嚴格 criteria;AID 整套需自費(pump + CGM + algorithm);自費 ~ 30-50 萬 NTD/年
  • Teplizumab 在台灣:尚未 NDA / 健保未討論;目前須跨境取藥(罕病管道)
  • SGLT2i / GLP-1 RA / Metformin:T1DM all off-label,自費

📍 Case 6(Adjunctive 練習):32 歲 T1DM 12 年 + BMI 28 + HbA1c 8.2% + insulin TDD 80 U/day(仍超 1 U/kg)+ 想試 SGLT2i 降 weight。如何權衡?

處置思路: - “Double diabetes” 表現(T1DM + IR + 高 TDD) - SGLT2i 在 T1DM 為 off-label + 高警覺 euglycemic DKA:BG < 250 但 ketone 高、診斷易漏 - 替代選項(更安全 + 健保友善):① 生活型態(地中海飲食 / 阻力訓練);② AID 系統(algorithm 自動 micro-correction,BMI ↑ T1DM TIR 改善顯著);③ off-label GLP-1 RA(liraglutide)— 體重 ↓ 5-7 kg + insulin TDD ↓;hypoglycemia ↑ 但 DKA 風險 < SGLT2i - 若仍要試 SGLT2i(病人 informed consent + 嚴格條件):低劑量 + 教 sick-day rule + 每日 ketone monitoring + insulin 不可隨意減 > 20% + 任何嘔吐 / 噁心 / 不適 → 立即測 ketone + 急診 - 台灣健保不給付 SGLT2i for T1DM;自費 ~ 1,500 NTD/月


35.3 🎯 Self-test 25 MCQ

35.3.1 Q1(T1DM Eisenbarth model 80-90%)

Eisenbarth model:T1DM 臨床症狀出現約對應 β-cell loss 的比例?

A. 30% B. 50% C. 80-90% D. 100% E. 不一定

答案:C

解析:Eisenbarth 1986 model 經典 — 80-90% β-cell loss 才出臨床症狀;但新 ultra-sensitive C-peptide assay 顯示部分 T1DM 病人仍有殘存 β-cell(影響 prognosis + 對 prevention drugs response)。


35.3.2 Q2(Stage 1 vs Stage 2 T1DM)

5 歲女孩 ≥ 2 islet autoantibody + 正常 OGTT。屬於哪 stage?

A. Stage 0 B. Stage 1(2+ antibody + 正常血糖) C. Stage 2 D. Stage 3 E. T2DM

答案:B

解析:JDRF/ADA/ES 2015 staging — Stage 1:2+ antibody + 正常血糖;5 yr T1DM 風險 ~ 44%;10 yr ~ 70%。Stage 2:2+ antibody + dysglycemia;> 95% 10-yr 風險。Stage 3:臨床 T1DM。


35.3.3 Q3(HLA 最高風險 haplotype)

T1DM 風險最高的 HLA genotype?

A. DR2-DQ6 B. DRB115:01 C. DR3-DQ2 / DR4-DQ8 heterozygote D. DR7 E. DRB114:01

答案:C

解析:DR3-DQ2 + DR4-DQ8 heterozygote = 一般人 2.4% + T1DM 50% < 10 歲兒童 carry;風險 1/16(vs 一般 1/300,18× 風險);機轉是可產 hybrid DQ heterodimers(特別 DQA105:01/DQB103:02);DQB1 position 57 non-Asp + DQA1 position 52 Arg = 風險。DR2-DQ6 / DRB114:01 / DRB115:01 都是 protective。


35.3.4 Q4(Teplizumab 適應症)

Teplizumab(Tzield,FDA 2022)的適應症?

A. New-onset T1DM only B. Stage 2 T1DM(≥ 8 歲 + ≥ 2 islet autoantibody + dysglycemia)— 延緩 stage 3 progression C. T2DM D. GDM E. MODY

答案:B

解析:Teplizumab anti-CD3 mAb;FDA 2022 approval — first disease-modifying T1DM 藥;適應症是 stage 2(≥ 8 歲 + 2+ antibody + dysglycemia);TN-10 trial 顯示延緩 stage 3 progression ~ 24 個月(部分病人 indefinite);14-day IV infusion;副作用 lymphopenia transient + EBV reactivation。


35.3.5 Q5(DKA Treatment 順序)

DKA 病人 BG 480、K 3.0、pH 7.05、HCO3 8。立即下一步?

A. IV insulin 立即起 B. 先 IV K 補充(K < 3.3,暫不給 insulin)+ NS IV 輸液 C. IV bicarbonate D. IM insulin E. 觀察

答案:B

解析:DKA + K < 3.3 → 暫不給 insulin!先補 K(insulin 會把 K 推進細胞 → 加重 hypokalemia → arrhythmia);同時 NS IV 輸液;K > 3.3 後可起 insulin 0.1 U/kg/hr;pH 7.05 > 6.9 → 不需 bicarbonate。


35.3.6 Q6(Insulin-to-Carb Ratio)

T1DM TDD 50 unit。Insulin-to-Carb Ratio(ICR)約為?

A. 1 unit/g B. 9 g/unit(450/50) C. 50 g/unit D. 不能算 E. 0.5

答案:B

解析:ICR = 450 / TDD(rapid analog);TDD 50 → 450/50 = 9 → 1 unit covers 9 g carbs;rule of 500 for regular human insulin;ISF(correction factor)= 1800/TDD = 36 mg/dL drop per unit。


35.3.7 Q7(GAD vs IAA 順序)

兒童 T1DM 最常 first-appearing 的 autoantibody?

A. ZnT8 B. IAA(< 5 歲 first-appearing) C. GAD(成人 / LADA 主) D. ICA E. TPO

答案:B

解析:嬰幼兒 T1DM autoantibody appearance order — IAA 多 < 2 歲 first;GAD 多 5-10 歲 first(成人 LADA 也 GAD 為主);之後 IA-2 + ZnT8 漸 appear;2+ antibody 達 stage 1(destination not journey)。


35.3.8 Q8(DCCT Trial 主要 finding)

DCCT trial(intensive vs conventional T1DM 治療)microvascular outcome?

A. 無 benefit B. Retinopathy 進展減 76%;microalbuminuria 減 39%;neuropathy 減 60%(但 hypoglycemia 升 3×) C. 只 macrovascular benefit D. 增 mortality E. 增 retinopathy

答案:B

解析:DCCT 1993 NEJM 經典 — intensive(HbA1c 7.2% vs 9.1%)→ retinopathy 76% / albuminuria 39% / neuropathy 60% 改善;但 severe hypoglycemia 升 3×;EDIC 17 年 follow-up 顯示 macrovascular(MI/stroke/CV death)也降 57%;「metabolic memory」概念。


35.3.9 Q9(CGM Time-in-Range 標準)

Adult T1DM 的 CGM TIR(70-180 mg/dL)目標?

A. > 30% B. > 50% C. > 70% D. > 90% E. 不重要

答案:C

解析:2024 ISPAD/ADA T1DM 標準 — TIR 70-180 mg/dL > 70%(pregnancy 更嚴格 70-140);TBR < 70:< 4%;TBR < 54:< 1%;TIR 1% 增 ≈ HbA1c 降 0.05-0.07%;GMI(glucose management indicator)取代 HbA1c estimate;AID 系統可顯著改善 TIR。


35.3.10 Q10(AID 系統)

2024 市售 T1DM AID(automated insulin delivery / hybrid closed-loop)系統的核心組件?

A. 純 pump B. 純 CGM C. Pump + CGM + algorithm(自動調 basal rate + 部分 bolus correction) D. 純 SC injection E. 純口服

答案:C

解析:AID = pump + CGM + algorithm;自動依 CGM 調 basal rate + 部分自動 correction;market:MiniMed 780G、Tandem t:slim with Control-IQ、Omnipod 5、iLet bionic pancreas;TIR 改善 + hypoglycemia 減;2024 ISPAD 強推;新一代 fully closed-loop 在發展中。


35.3.11 Q11(Honeymoon Period)

T1DM honeymoon period 的特徵?

A. 永久 remission B. 新發 T1DM 起 insulin 後部分 β-cell 暫時恢復;持續數月至 2 年;insulin 需求 ↓↓;最終必復發 C. 不存在 D. T2DM 才有 E. 與 insulin 無關

答案:B

解析:Honeymoon period(蜜月期)— 新發 T1DM 起 insulin 後 stress 解除 → 部分 β-cell 恢復;insulin 需求 < 0.5 U/kg/day;持續數月-2 年;最終必復發;不可因此停 insulin(應低劑量繼續以保 β-cell function);teplizumab 在 honeymoon period 也是 candidate。


35.3.12 Q12(C-peptide for T1DM Diagnosis)

區分 T1DM vs T2DM 的關鍵 lab?

A. HbA1c B. C-peptide(T1DM 多低 / 不可測 + autoantibody 陽性;T2DM 多正常 / 升 + autoantibody 陰) C. Fasting BG D. OGTT E. 體重

答案:B

解析:T1DM = β-cell destruction → C-peptide 低(多 < 0.2 ng/mL fasting)+ autoantibody 陽性(GAD/IA-2/ZnT8/IAA);T2DM = IR + β-cell dysfunction → C-peptide 正常或升 + autoantibody 陰;MODY autoantibody 陰 + C-peptide 正常 + 強 AD 家族史;GRS 也可輔助。


35.3.13 Q13(SGLT2i in T1DM)

SGLT2i 在 T1DM 的 off-label use 主要顧慮?

A. 無效 B. Euglycemic DKA 風險顯著升(~ 20× vs T2DM)→ 需 ketone 自測 + sick day rules C. 增體重 D. 高血鉀 E. 肝毒

答案:B

解析:SGLT2i(dapagliflozin、sotagliflozin)在 T1DM 可降 insulin 用量 + 體重;但 euglycemic DKA 風險升 20×;歐洲 dapagliflozin 曾有 T1DM 適應症(後撤回);個別考慮 + 強教育 ketone 自測 + sick day rules(停 SGLT2i 在嘔吐 / 低 carb 攝取 / 急性 illness 時)。


35.3.14 Q14(VX-880 Stem-Cell β-Cell)

VX-880(Vertex 2023 NEJM Brennan)的 paradigm?

A. 純 immunosuppressant B. Stem-cell-derived β-cell transplant — 首例 T1DM 達成 insulin independence C. Anti-CD3 D. Pump E. CGM

答案:B

解析:VX-880 = stem-cell-derived(pluripotent stem cell → 分化為 islet-like cluster)→ T1DM 嚴重 hypoglycemia 病人移植;2023 NEJM Brennan et al. 首例 insulin independence;phase 1 持續;需 immunosuppression;VX-264(包封 cells,免 immunosuppression)也在 trial;可能未來改變 T1DM 治療典範。


35.3.15 Q15(Pre-pregnancy T1DM HbA1c)

Pre-pregnancy T1DM HbA1c 目標?

A. < 8% B. < 7.5% C. < 6.5-7% D. < 5% E. 不重要

答案:C

解析:Pregnancy T1DM 目標 HbA1c < 6.5-7%(避免 fetal anomaly + macrosomia + miscarriage);pregnancy 期 TIR > 70%(更窄範圍 63-140 mg/dL);continued CGM monitoring;AID system 助益;insulin 為唯一安全治療(degludec 部分 OK;glargine 部分用;SGLT2i / GLP-1 RA / metformin 在 T1DM pregnancy 不推薦)。


35.3.16 Q16(DKA Cerebral Edema 警訊)

DKA 治療兒童最危險併發症 + 警訊?

A. Hypoglycemia B. Cerebral edema(治療後 4-12 hr 出現;頭痛 / 意識變化 / bradycardia / HTN / cranial nerve palsy) C. 心衰 D. 急性腎衰 E. Stroke

答案:B

解析:兒童 DKA cerebral edema 罕但致命;機轉:BG 太快降 + 大量 hypotonic fluid + 急性 osmotic shift;治療:mannitol 0.5-1 g/kg + 抬頭 + 必要時 hyperventilation;預防:避免 BG 太快降(< 100 mg/dL/hr)+ 適度 fluid。


35.3.17 Q17(Autoantibody panel)

T1DM 確診後常測的 4 大 autoantibody?

A. ANA + ANCA + 其他 B. GAD + IA-2 + ZnT8 + IAA C. TPO + TG D. 不需測 E. CCP

答案:B

解析:T1DM 4 大 autoantibody — GAD(成人 + LADA 最常)+ IA-2(progression marker)+ ZnT8(2007 識別)+ IAA(嬰幼兒 first-appearing;治療後與 anti-insulin 混淆);ICA 較舊 assay;多 antibody 強 prognostic;2+ = stage 1 destination。


35.3.18 Q18(Insulin Sensitivity Factor 計算)

T1DM TDD 60 unit。Correction Factor / ISF?

A. 5 mg/dL/unit B. 10 C. 30 mg/dL/unit(1800/60) D. 100 E. 600

答案:C

解析:ISF = 1800 / TDD(rapid analog);TDD 60 → 1800/60 = 30 → 1 unit drops BG 30 mg/dL;correction = (current BG − target BG) / ISF;early morning insulin sensitivity 較低 + late afternoon 較高 → 個別化 ICR + ISF。


35.3.19 Q19(LADA vs T1DM 差別)

LADA(latent autoimmune diabetes in adults)與典型 T1DM 區別?

A. 完全相同 B. LADA 30+ 歲 + 起初不需 insulin(β-cell 失能較慢,3-12 年才需 insulin);T1DM 多兒童 + 急性 + insulin 立即需要 C. LADA 多兒童 D. T1DM 多老人 E. LADA 無 autoantibody

答案:B

解析:LADA = 「成人遲發 T1DM」/「Type 1.5 DM」;30+ 歲;起初 phenotype 像 T2DM(不需 insulin)→ 3-12 年漸需 insulin;autoantibody 陽性(特別 anti-GAD65);BMI 偏低 + 缺 metabolic syndrome;C-peptide 漸下降;β-cell 失能較典型 T1DM 慢(vs Q56 in 115-1 國考)。


35.3.20 Q20(Glargine vs Degludec duration)

為何 degludec 比 glargine U-100 更好的 hypoglycemia profile?

A. Degludec 更短 B. Degludec duration > 42 hr + 極穩 + 可彈性 timing;glargine U-100 24 hr 較有 day-to-day 變動 C. Degludec 較貴 D. 兩者相同 E. Glargine 較長

答案:B

解析:Degludec 形成 multihexamer chain 緩慢釋放 → > 42 hr duration + 極穩定;glargine U-100 acid pH precipitation in tissue 緩慢 → 20-24 hr;degludec hypoglycemia 比 glargine 少 (DEVOTE trial);可彈性 timing(不必固定每日 same hour);glargine U-300 更穩 + 24-36 hr。


35.3.21 Q21(DKA Resolution Criteria)

DKA resolution criteria + transition 到 SC insulin 的條件?

A. BG < 100 B. pH > 7.3 + HCO3- > 18 + AG closure + BG < 200 + 病人能進食 → SC insulin overlap IV 1-2 hr 後停 C. pH > 7.0 D. 24 hr 後 E. 病人想要

答案:B

解析:DKA resolution criteria — pH > 7.3 + HCO3- > 18 + AG closure(< 12)+ BG < 200 + 意識正常 + 能進食;transition 到 SC:先打 SC long-acting 半量 + overlap IV 1-2 hr 後停(避免 rebound hyperglycemia);basal-bolus regimen 起始;diabetes education 啟動。


35.3.22 Q22(INS gene VNTR)

INS gene VNTR 與 T1DM 風險?

A. 完全無關 B. 5’ upstream VNTR:Class I(短 repeat)→ T1DM 風險 ↑;Class III(長 repeat)→ 保護(透過 thymic insulin 表現量影響 central tolerance) C. 完全反過來 D. 只在亞洲族群 E. 與 T2DM 一樣

答案:B

解析:INS gene VNTR 在 5’ upstream(1984 Bell);Class I(短 repeat)→ thymic insulin 表現低 → autoreactive T cell 不被刪 → 增 T1DM;Class III(長)→ thymic 表現高 → 保護;這也是為什麼 APS-1(AIRE mutation)有 T1DM 高風險(thymic insulin 表現崩)。


35.3.23 Q23(DKA vs HHS 比較)

DKA 與 HHS(hyperglycemic hyperosmolar state)區別?

A. 完全相同 B. DKA:T1DM 多 + ketosis 顯著 + acidosis;HHS:T2DM 多 + 嚴重 hyperglycemia(BG 多 > 600)+ 高滲透壓但無 ketosis(仍有殘存 insulin 抑 lipolysis)+ 意識變化深 C. HHS 多兒童 D. DKA 較嚴重 E. 都需 insulin therapy

答案:B

解析:DKA:T1DM 多 + insulin 完全缺 + ketosis + acidosis(pH < 7.3)+ BG 多 > 250;HHS(過去 HHNK):T2DM 多(特別老人)+ insulin 部分殘存可抑 lipolysis → 少 ketosis + 嚴重 hyperglycemia BG 多 > 600 + 高滲透壓 > 320 mOsm/kg + 嚴重脫水 + 意識變化深;HHS mortality 較 DKA 高;治療相似(IV fluid + insulin + electrolyte)但 HHS 需更小心 fluid 速率。


35.3.24 Q24(Adjunctive metformin in T1DM)

Metformin 在 T1DM 的角色?

A. 完全無效 B. Off-label 在肥胖青少年 / 成人 T1DM 可加 — HbA1c 略降 + insulin 用量減 + 體重控制;REMOVAL trial 部分 CV signal C. 取代 insulin D. 只在 T2DM E. 增低血糖

答案:B

解析:metformin 在 T1DM off-label use(特別青少年 + 肥胖 + IR);REMOVAL trial 顯示部分 CV benefit(carotid IMT);HbA1c 略降 + insulin 用量減 5-10% + 體重控制;GLP-1 RA / SGLT2i 也 off-label 但 SGLT2i 有 euglycemic DKA 高警覺;不取代 insulin(T1DM β-cell 完全失能)。


35.3.25 Q25(Pancreas vs Islet transplant)

T1DM β-cell-replacing therapies 比較?

A. 完全相同 B. Pancreas(SPK 主流)— 5 yr graft 60-70% + 終身 immunosuppression;Islet transplant — 1 yr insulin independence 60-70% 但 5 yr 25-30%;VX-880 stem-cell-derived β-cell(2023 NEJM)— phase 1 達 insulin independence C. 都治癒 D. 都失敗 E. 純研究

答案:B

解析:β-cell replacing therapies — ① Pancreas transplant(多 SPK in T1DM + ESRD):5 yr graft survival 60-70% + 終身 immunosuppression;② Islet transplant(Edmonton 2000):經肝門靜脈 + 多 donor + 1 yr 60-70% insulin independence + 5 yr 25-30%;③ VX-880(Vertex 2023 NEJM Brennan):首例 stem-cell-derived β-cell + 達 insulin independence + phase 1;VX-264 包封 cells 免 immunosuppression;可能改變 T1DM 治療典範。


35.4 章末整合

8 個 high-yield pearls

  1. T1DM 3 stages(2015 JDRF/ADA/ES):Stage 1(2+ antibody + 正常血糖;10 yr risk 70%)→ Stage 2(+ dysglycemia;> 95%)→ Stage 3(臨床 DM);2+ antibody = “destination not journey”
  2. HLA DR3-DQ2/DR4-DQ8 heterozygote = 最高風險(一般 2.4% / T1DM 50% < 10 歲);風險 1/16;DQB1 position 57 non-Asp + DQA1 position 52 Arg;DQ6 + DRB1*14:01 為保護
  3. 4 大 autoantibody:GAD(成人 / LADA 主)+ IA-2(progression marker)+ ZnT8(2007 識別)+ IAA(嬰幼兒 first-appearing);2+ = stage 1
  4. DKA Treatment 5 大支柱:① IV fluid(NS first hour)② IV insulin 0.1 U/kg/hr 持續無 bolus ③ K:< 3.3 暫不給 insulin!3.3-5.2 補 K 20-30 mEq/L ④ Bicarb 通常不需(pH < 6.9 才考慮)⑤ 找 trigger
  5. DCCT trial 經典:intensive(HbA1c 7.2%)vs conventional(9.1%)→ 微血管 76%/39%/60% benefit;EDIC 17 yr CV 也降 57%(metabolic memory);現代 T1DM 治療基石
  6. Insulin therapy:MDI vs CSII vs AID(hybrid closed-loop);TDD 0.5-0.7 U/kg;basal 50% + prandial 50%;ICR = 450/TDD;ISF = 1800/TDD;TIR > 70% 為新標準
  7. Teplizumab(Tzield,FDA 2022):首個 disease-modifying T1DM 藥;anti-CD3 mAb;Stage 2(≥ 8 歲 + 2+ antibody + dysglycemia)→ 14-day IV 延緩 stage 3 ~ 24-36 個月(TN-10 trial);2023 PROTECT 在 new-onset 也保 C-peptide
  8. β-cell replacing therapies:pancreas transplant(SPK 主流,T1DM + ESRD)+ islet transplant(Edmonton;1 yr 60-70% insulin independence,5 yr 25-30%)+ VX-880 stem-cell-derived β-cell(2023 NEJM Brennan 首例 insulin independence)= future paradigm

Cross-ref:Ch 32 insulin secretion / Ch 33 T2DM IR / Ch 34 T2DM therapeutics(insulin pharmacology 共用)/ Ch 36 complications / Ch 37 monogenic / MODY / neonatal DM / Ch 13 APS-1 / APS-2 / Ch 11 Hashimoto 共病 / Ch 19 pregnancy


35.5 🎯 隨堂 7 Cases

7 個高頻情境涵蓋 T1DM 全光譜:stage 2 預防 → new-onset DKA → 科技治療 → TIR 個別化 → pregnancy → sick-day → 移植候選。Fellow 考試 + 國考 + 臨床查房直接對位。

# 患者 / 場景 關鍵線索 診斷 / 階段 處置(Tx 重點)
1 9 歲女童,T1DM 一等親(哥哥),TrialNet 篩 GAD + IA-2 (+) + dysglycemia(2-h OGTT 158 mg/dL) 2+ Ab + dysglycemia + 無症狀 + 正常 fasting Stage 2 T1DM(pre-symptomatic) Teplizumab 14-day IV course(≥ 8y + 2+ Ab + dysglycemia → 延緩 stage 3 約 24-36 個月,TN-10 trial);療程後續監測 CD4/CD8 ratio + EBV reactivation;不取代 insulin 但延後病程
2 14 歲男童急診:4 天多渴多尿 + 體重 ↓ 5 kg + 嘔吐 + Kussmaul 呼吸;glucose 612 mg/dL、pH 7.08、HCO₃ 6 mEq/L、ketone (+++)、K 5.4 新發 T1DM + 嚴重 DKA(pH < 7.10) New-onset T1DM with severe DKA ① NS first hour 10-20 mL/kg;② IV insulin 0.1 U/kg/hr 持續無 bolus(兒科無 bolus);③ K 5.4 → 補 K 20 mEq/L;④ pH > 6.9 → 不給 bicarb;⑤ glucose 250 → switch D5/0.45NS;⑥ 警覺腦水腫(頭痛 / GCS ↓ / 心搏 ↓ → mannitol 0.5-1 g/kg);resolution = pH > 7.3 + HCO₃ > 18 + AG closed
3 22 歲 T1DM 8 年,MDI(glargine + lispro)TDD 50 U,HbA1c 7.8%,每週 ≥ 2 次 nocturnal hypoglycemia,有 hypoglycemia unawareness HbA1c 已達標但 hypoglycemia frequency 高 + unawareness 需升級到 AID(hybrid closed-loop) 切換 AID(如 Tandem t:slim X2 Control-IQ / Medtronic 780G / Omnipod 5):CGM-driven basal microadjustment + auto-correction bolus;目標 TIR > 70% + TBR < 4% + GMI 接近 7%;可改善 unawareness(CGM alarm threshold 設高 70-80 mg/dL)
4 68 歲 T1DM 35 年 + 中度 frailty + 多次跌倒 + eGFR 45;HbA1c 6.8%,TIR 78% 但 TBR 8% 長病程 + 老年 + frailty + TBR 過高 TIR 個別化(高齡 / 高風險族群) 放寬目標:TIR > 50%(70-180)+ TBR < 1%(< 70)+ TAR < 50%(2024 ISPAD/ADA consensus 高風險族群);HbA1c 目標可放寬到 7.5-8.0%;avoid hypoglycemia 優先於 microvascular benefit;DCCT/EDIC 教訓:「metabolic memory」在年輕族群有益,但老年族群 hypoglycemia 風險 > microvascular benefit
5 28 歲 T1DM 12 年女性,計畫懷孕,目前 HbA1c 7.4%,CSII pump 使用 5 年 pre-conception counseling Pre-pregnancy T1DM 預備 受孕前 HbA1c < 6.5%(理想 < 6.0%);folic acid 5 mg/day(高劑量,T1DM);眼底篩 + microalbumin 基線;繼續 pump + AID(懷孕 evidence-based:CONCEPTT trial CGM 改善 LGA + neonatal outcome);妊娠中 TIR 目標 > 70% (63-140 mg/dL);TDD 在 1st trimester ↓、2nd-3rd trimester ↑ 顯著
6 10 歲 T1DM 男童 + 流感 3 天 + 嘔吐 + 拒食 + 居家 ketone 1.8 mmol/L + glucose 280 mg/dL 急性病 + 飲食 ↓ + ketone moderate Sick-day(將近 DKA) Sick-day rules:① 絕不停 basal insulin(即使不吃也要打);② q2-4h 測 glucose + ketone;③ ketone > 1.5 mmol/L → 加 correction dose 10-20% TDD;④ 補水 + 電解質(鹽水 / 運動飲料);⑤ ketone > 3.0 mmol/L 或無法進食 / 嘔吐 → 急診;⑥ 父母 sick-day kit:blood ketone meter + glucagon + insulin pen 備品
7 42 歲 T1DM 25 年 + ESRD on HD + hypoglycemia unawareness + 已有腎臟移植配對者 T1DM + ESRD + 嚴重 hypoglycemia + 待移植 Pancreas transplant(SPK)候選 SPK(simultaneous pancreas-kidney)為首選(T1DM + ESRD 主流);5-yr graft survival 60-70%;終身 immunosuppression(tacrolimus + MMF + steroid);alternative:Islet transplant(Edmonton protocol)1-yr insulin independence 60-70%、5-yr 25-30%;VX-880(2023 NEJM Brennan)stem-cell-derived β-cell 是 future paradigm(phase 1 已達 insulin independence)

35.6 🌟 8 Pearls(考試陷阱與精準醫療反直覺)

  1. 「2+ autoantibody = destination, not journey」——一旦 2 個以上 β-cell autoantibody 陽性,10 yr T1DM 風險 ~ 70%、終生風險近 100%;即便目前血糖正常也要進入 stage 1 監測(OGTT q6m + HbA1c)。考試常以「Ab 陽性但血糖正常 → 不用追」當陷阱選項。

  2. HLA DR3-DQ2 / DR4-DQ8 heterozygote 才是最高風險——不是 homozygote!一般族群 2.4%、T1DM ~50%(< 10 歲發病);OR ~ 16;DQB1 position 57 non-Asp + DQA1 position 52 Arg 是分子層級 hot spot;DQ6(DQB106:02)+ DRB115:01 是強保護等位。

  3. Teplizumab 不是「治癒」是「延緩」——14-day IV 一個 course 延緩 stage 3 約 24-36 個月(中位數),不是永遠不發病;副作用:lymphopenia、cytokine release、EBV reactivation;只用在 stage 2(≥ 8y + 2+ Ab + dysglycemia),stage 1 與 new-onset 不是 FDA 適應症(PROTECT 雖在 new-onset 顯示 C-peptide preservation,但 FDA 尚未擴 label)。

  4. DKA 兒科治療不給 insulin bolus、不給 bicarb——成人 0.1 U/kg bolus 在兒科被廢除(增加腦水腫風險);bicarb 只在 pH < 6.9 + 心血管不穩才考慮;最致命併發症:腦水腫(兒科死亡率 0.3-1%、占 DKA 死亡 60-90%),警訊:頭痛 / GCS ↓ / 心搏 ↓ / 尿失禁 → mannitol 0.5-1 g/kg or 3% NaCl。

  5. K 補充先於 insulin 啟動——K < 3.3 mEq/L 暫停 insulin、先補 K 20-30 mEq/hr;K 3.3-5.2 同時補 K 20-30 mEq/L;K > 5.2 暫不補 K + 持續監測;「insulin 把 K 推進細胞」是 DKA 致死性 hypokalemia 的機轉,國考必出。

  6. DCCT 是 metabolic memory 的源頭——intensive arm(HbA1c 7.2%)vs conventional(9.1%)→ retinopathy 76% / nephropathy 39% / neuropathy 60% RR reduction;EDIC 17 yr 後即使 HbA1c 收斂,CV event 仍 ↓ 57%(“once intensive, always benefited”);解釋 ① 早期積極血糖控制終生有益 ② 個別化目標(老年 / frailty)放寬不違背此原則。

  7. C-peptide ≥ 0.6 ng/mL(0.2 nmol/L)= 內生 insulin 仍存——是區分 type 1 vs 其他(MODY / KPD / T2D)的核心 cut-off;T1DM 病程越久 C-peptide 越低,但並非 0(30% T1DM 30 年後仍有可測 C-peptide);UCPCR ≥ 0.2 nmol/mmol 為 random urine 替代。

  8. AID 不是萬能 — pre-meal bolus 仍要打——hybrid closed-loop 不等於 fully closed-loop;現有 AID(t:slim X2 Control-IQ / 780G / Omnipod 5)仍需 patient announce meal(碳水 input + bolus);忘記 announce → 餐後高血糖 + 系統 lag;fully closed-loop(無 announcement)目前仍研究階段(iLet/Bionic Pancreas 是少數例外)。


35.7 🔗 Cross-ref to Other Chapters

連到的章節 對位的內容
Ch 13(多腺體自體免疫症候群 APS-1 / APS-2) T1DM 是 APS-2 三大組成之一(T1DM + Hashimoto/Graves + Addison);APS-1(AIRE 突變)也可有 T1DM;T1DM 病人篩 TPO Ab + 21-OH Ab + tTG Ab
Ch 11(Hashimoto / 自體免疫甲狀腺) T1DM 共病 Hashimoto 15-30%(最常見共病自體免疫病);診斷時 TPO Ab + TSH 篩、之後 q1-2y
Ch 19(妊娠內分泌) T1DM pre-pregnancy HbA1c < 6.5%、folic acid 5 mg/day;CONCEPTT trial(CGM in pregnancy)改善 LGA + neonatal outcome;TDD 在 1st trimester ↓、2nd-3rd ↑
Ch 32(Insulin Secretion Physiology) β-cell GSIS / KATP channel / GLUT2 / glucokinase 是 T1DM 自體免疫破壞的標靶;C-peptide 機轉源頭;β-cell mass 在 stage 1-2-3 動態變化
Ch 33(T2DM Insulin Resistance) T1D-GRS vs T2D-GRS 用於 LADA / monogenic 鑑別;double diabetes(T1DM + obesity + IR)adjunct metformin(off-label)
Ch 34(T2DM Therapeutics) Insulin pharmacology(basal analog: glargine / degludec / detemir;prandial analog: lispro / aspart / glulisine)共用;SGLT2i 在 T1DM 為 off-label(EuDKA 風險高 ~ 5×);GLP1-RA off-label 試驗
Ch 36(Diabetes Technology) CGM(Dexcom G7 / Libre 3)+ AID(t:slim X2 Control-IQ / 780G / Omnipod 5)+ TIR/AGP 視覺化;本章 case 4 / case 3 直接對位 Ch 36
Ch 37(Monogenic Diabetes) 「不典型 T1D」鑑別:Ab(-) + 強家族史 + C-peptide ≥ 0.2 nmol/L → 想 MODY;< 6 個月發病 → ND panel;MODY Calculator + T1D-GRS
Ch 38(Diabetes Complications) DCCT/EDIC microvascular benefit 直接連結 Ch 38 retinopathy / nephropathy / neuropathy;metabolic memory 概念延伸

35.8 📌 必背數字總表(章末整理)

35.8.1 T1DM 流行病學 + 一般風險

主題 數字 / 內容
美國一般人 lifetime 風險 1 / 300(0.33%)
T1DM 一等親 lifetime 風險 ~ 5%(vs 一般 15× 風險)
單卵雙胞胎 concordance ~ 50%
全球發生率最高 Finland ~ 60 / 100,000 / yr
全球發生率最低 中國 ~ 0.1 / 100,000 / yr
美國兒童 T1DM 發生率 50 年趨勢 倍增
新發兒童 T1DM 以 DKA presentation 30-60%
家族史比例 15% T1DM 病人有一等親(多代少)
Eisenbarth 1986 model β-cell loss 才出症狀 80-90%

35.8.2 β-cell Autoantibody Panel(4 大 + ICA)

Autoantibody Target 特點
IAA(insulin autoantibody) Insulin 嬰幼兒 first-appearing;< 5 歲常見;治療後與 anti-insulin 混淆
GAD65(GADA) Glutamic acid decarboxylase(β-cell + GABA neurons) 成人 / LADA 最常見;持久;與 stiff-person syndrome 共病
IA-2 / IA-2β Tyrosine phosphatase-like 較晚 appear;progression marker
ZnT8(SLC30A8) β-cell zinc transporter 2007 識別;新 marker;單獨 ZnT8+ 也有 progression risk
ICA 多 antigen 混合(含 GAD + IA-2) 較舊 assay;多被 specific antibody 取代

Risk by autoantibody count

Antibody 數 5-yr T1DM 風險
0 一般 1/300
1 5-10%
≥ 2 ~ 70% / 10 年(達 stage 1)

35.8.3 2015 JDRF/ADA/ES Pre-T1DM Staging

Stage 定義 5-yr 風險 10-yr 風險
Stage 1 ≥ 2 antibody + 正常血糖(OGTT 2-hr < 140) ~ 44% ~ 70%
Stage 2 ≥ 2 antibody + dysglycemia(IFG / IGT / OGTT 1-hr ≥ 200) ~ 75% > 95%
Stage 3 臨床 T1DM 確診(ADA criteria)
  • Seroconvert < 3 歲:10-yr risk 75%
  • Seroconvert > 3 歲:~ 60%

35.8.4 HLA + Genetic Risk(佔 T1DM 遺傳風險 ~ 50%)

HLA 一般人比例 T1DM 風險
DR3-DQ2(DRB103:01-DQA105:01-DQB1*02:01) ~ 25% ↑↑(high);50% T1DM
DR4-DQ8(DRB104:0X-DQA103:01-DQB1*03:02) ↑↑(DRB1*04:05 最高)
DR3/4-DQ2/8 heterozygote 2.4% 美國新生兒 ↑↑↑↑(最高);1/16 = 6.25%;18× 風險
DR3/4-DQ2/8 het + 一等親 ~ 50% 6 歲前出 antibody;後 50% 10 歲前 T1DM
DR3/4-DQ2/8 het carry T1DM 兒童 < 10 歲 50%
DQ6(DQA101:02-DQB106:02)+ DRB1*15:01 20% ↓↓(dominant 保護);< 3% T1DM
DRB1*14:01 ↓(保護)
HLA loci 已知(GWAS) > 150 個

結構基礎:DQB1 position 57 aspartic acid 保護 / non-Asp 風險;DQA1 position 52 arginine 增風險

35.8.5 Non-HLA Loci

Locus 機轉 RR / 備註
INS gene VNTR(5’ upstream) Class I 短 → 風險;Class III 長 → 保護(thymic insulin 表現) 最早發現 non-HLA
PTPN22(lymphoid phosphatase) Trp/Arg 影響 TCR signaling RR ~ 1.7;增 T1DM + RA + SLE + Graves’
CTLA4 Treg 功能 RR < 1.3;與 Graves’ 共
IL2RA(CD25) Treg 維持 與 MS 共
AIRE Thymic insulin 表現崩 APS-1 主因

35.8.6 Genetic Risk Score(GRS)

版本 內容 AUC
GRS1(2014-2015) HLA + ~ 10 non-HLA ~ 0.91(區分 T1DM vs T2DM)
GRS2(2019 Sharp) HLA + 30+ SNP + haplotype interaction ~ 0.96
TEDDY GRS2 + family history + age 6 預測 6 歲前 islet antibody ~ 0.85

35.8.7 Diagnosis — ADA Criteria(不分 type)

項目 cutoff
Fasting BG ≥ 126 mg/dL(× 2 確認)
OGTT 2-hr ≥ 200 mg/dL
HbA1c ≥ 6.5%
隨機 BG + 症狀 ≥ 200 mg/dL
T1DM C-peptide(fasting) 低 / 不可測 < 0.2 ng/mL
MODY C-peptide 持續可測 > 0.6 ng/mL > 5 年後

35.8.8 DKA Diagnostic Triad + Severity

項目 cutoff
Hyperglycemia BG > 250 mg/dL(SGLT2i euglycemic DKA 可 < 250)
Anion gap > 12
pH < 7.3
HCO3- < 18
β-hydroxybutyrate > 3 mmol/L(or urine ketone +++)
Severity pH HCO3- 意識
Mild 7.25-7.30 15-18 清醒
Moderate 7.0-7.24 10-15 嗜睡
Severe < 7.0 < 10 意識變化 / coma

35.8.9 DKA Treatment 5 大支柱

支柱 數字 / Protocol
① IV 輸液 NS 1 L / 第一小時 → 0.45% saline 250-500 mL/hr → BG < 250 加 D5W;總 24 hr 約 4-6 L
② IV insulin Regular 0.1 U/kg/hr 持續(無 bolus);目標 BG 降 50-75 mg/dL/hr;BG < 250 減量至 0.05 U/kg/hr
③ K:< 3.3 暫不給 insulin!先補 K 20-30 mEq/hr 至 K > 3.3
③ K:3.3-5.2 每 L IV fluid 加 K 20-30 mEq
③ K:> 5.2 暫不補;每 2 hr 重測
④ Bicarbonate 通常不需要;只有 pH < 6.9 才考慮 50-100 mEq NaHCO3 / 2 hr
⑤ 找 trigger 感染(最常)/ 漏 insulin / 新發 / acute illness / SGLT2i

Resolution criteria:pH > 7.3 + HCO3- > 18 + AG closure + BG < 200 + 能進食;transition SC long-acting 半量 + IV overlap 1-2 hr

Cerebral edema(兒童):治療後 4-12 hr 出現;mannitol 0.5-1 g/kg;BG 降速 < 100 mg/dL/hr

35.8.10 DKA vs HHS 比較

DKA HHS
族群 T1DM 多 T2DM 多(特別老人)
BG > 250 > 600
滲透壓 > 320 mOsm/kg
Ketosis 顯著 少(殘存 insulin 抑 lipolysis)
Acidosis pH < 7.3 輕微
意識 多清醒-嗜睡 變化深 / coma
Mortality 較低 較高

35.8.11 Insulin TDD + 分配

族群 / 情境 TDD(U/kg/day)
兒童(青春期前) 0.4-0.7
青春期 0.7-1.2(IGF-1 + GH 增 IR)
成人新發 0.5-0.7
肥胖 / DKA 後 0.7-1.5
Honeymoon 暫時 0.1-0.3
Basal 比例 ~ 50% TDD
Prandial 比例 ~ 50% TDD(分早 / 中 / 晚)

35.8.12 Insulin 計算公式(必背!)

公式 Rapid analog Regular human
ICR(insulin-to-carb ratio) 450 / TDD 500 / TDD
ISF(insulin sensitivity / correction factor) 1800 / TDD 1500 / TDD
例:TDD 50 → ICR 450/50 = 9 g/unit
例:TDD 50 → ISF 1800/50 = 36 mg/dL/unit
例:TDD 60 → ICR 450/60 = 7.5 g/unit
例:TDD 60 → ISF 1800/60 = 30 mg/dL/unit
Total bolus carb dose(g/ICR)+ correction((BG-target)/ISF)

35.8.13 Basal Insulin 比較(PK)

製劑 Onset Peak Duration
NPH 1-2 hr 4-8 hr 12-16 hr
Detemir 1-2 hr 較弱 14-20 hr
Glargine U-100(Lantus) 2-4 hr 20-24 hr
Glargine U-300(Toujeo) 2-4 hr 更穩 24-36 hr
Degludec(Tresiba) 1-2 hr 極穩 > 42 hr
Icodec(Awiqli 2024 FDA) ~ 16-24 hr 1 週(QW);T1DM 低血糖風險 ↑

35.8.14 Prandial Insulin 比較

製劑 Onset Peak Duration
Regular(human) 30 min 2-4 hr 6-8 hr
Lispro / Aspart / Glulisine 5-15 min ~ 1 hr 3-5 hr
Faster Aspart(Fiasp) ~ 4 min 1 hr 3-5 hr
Lispro-aabc(Lyumjev) 更快 1 hr 3-5 hr
Inhaled(Afrezza) 5-10 min 30 min 90-180 min

35.8.15 MDI vs CSII vs AID

MDI CSII AID(hybrid closed-loop)
TIR ~ 50-60% ~ 60-70% ~ 70-80%
Severe hypoglycemia baseline ↓ ~ 50% ↓ 50-70%
HbA1c 改善 baseline ↓ 0.3-0.5% ↓ 0.4-0.7%
CGM Optional Often Required

Commercial AID(2024):MiniMed 780G、Tandem t:slim X2 + Control-IQ、Omnipod 5、iLet bionic pancreas(Beta Bionics 2023);DIY:OpenAPS、Loop、AndroidAPS

35.8.16 CGM Time-in-Range(TIR)共識(2024 ISPAD/ADA)

指標 Adult T1DM 目標 Pregnancy
TIR 70-180 mg/dL > 70% > 70%(更窄 63-140)
TBR < 70 < 4%
TBR < 54 < 1%
TAR > 180 < 25%
TAR > 250 < 5%
TIR 1% 增 ≈ HbA1c 降 0.05-0.07%
TIR 70% ≈ HbA1c ~ 7%
TIR 80% ≈ HbA1c ~ 6.5%

CGM systems:Dexcom G7(10 天 wear;no calibration)/ Libre 3(14 天)/ Medtronic Guardian 4

HbA1c 目標(2024 ISPAD/ADA):< 7%(兒童 + 成人,若可避免低血糖;個別化);Pre-pregnancy < 6.5-7%

35.8.17 DCCT / EDIC Trial 經典數字

項目 Intensive Conventional Reduction
年代 1983-1993,N = 1,441(13-39 歲)
Follow-up 6.5 年
HbA1c 7.2% 9.1%
Retinopathy 進展 ↓ 76%
Microalbuminuria ↓ 39%
Clinical neuropathy ↓ 60%
Severe hypoglycemia ↑ 3× (HR 3.0)
Macrovascular at 6.5 yr 無顯著差別
EDIC 17 yr:MI/stroke/CV death ↓ 57%(“metabolic memory”)

35.8.18 Teplizumab — TN-10 + PROTECT(2022 FDA approval)

項目 數字 / 內容
機轉 Anti-CD3 mAb(humanized;non-cytolytic Fc-modified)
FDA 適應症 Stage 2(≥ 8 歲 + ≥ 2 antibody + dysglycemia)
給藥 14-day IV infusion(每天 30-60 min)
TN-10 trial(Herold 2019 NEJM 381:603)N 76 名 stage 2
TN-10 teplizumab 組 progression 中位 48.4 個月
TN-10 placebo 組 progression 中位 24.4 個月
延緩 stage 3 ~ 24 個月(~ 3 年);HR 0.41
有 benefit 比例 65-79%
2023 PROTECT trial New-onset T1DM 也保 C-peptide
主要副作用 Lymphopenia transient + rash + EBV reactivation(多自限)
費用 / course USD ~ 200,000

35.8.19 其他 Prevention Trials 整理

Trial / Drug 對象 結果
Cyclosporine(1980s) New-onset 暫保 C-peptide;停藥失效;nephrotoxicity 棄
Anti-CD20(rituximab) New-onset 1 年 C-peptide 略保
CTLA4-Ig(abatacept) New-onset 2 年部分保
Low-dose ATG(T1D-RESET) New-onset 1-2 年 C-peptide 保
Anti-TNF golimumab(T1GER 2020) New-onset 52 週保
GAD-alum(DiAPREV-IT 2 intra-lymphatic) Stage 2 部分 metabolic + immunologic benefit
Oral insulin(DPT-1, TrialNet) Stage 1-2 整體 negative;高 IAA subgroup 部分 benefit
Verapamil(Ovalle 2018 + 2023 CLVer) New-onset Phase 2 顯示保 C-peptide
BCG vaccination 長期 Mixed
JAK inhibitor(BANDIT) New-onset Phase 2 進行中

35.8.20 β-Cell-Replacing Therapies

Modality 1-yr insulin independence 5-yr 備註
Pancreas transplant(SPK 主流) 5-yr graft 60-70% T1DM + ESRD(~ 75% pancreas tx);終身 immunosuppression
PAK(pancreas after kidney) T1DM 已 kidney tx 後
PTA(pancreas alone) T1DM 嚴重 hypoglycemia / brittle DM
Islet transplant(Edmonton 2000) 60-70% 25-30% 多 2-3 個 donor;經肝門靜脈;改善 hypoglycemia awareness
VX-880(Vertex 2023 NEJM Brennan) 首例 stem-cell-derived β-cell 達 insulin independence;phase 1;需 immunosuppression
VX-264(包封 cells) 免 immunosuppression;phase 1 進行

35.8.21 Adjunctive Drugs in T1DM(off-label)

藥物 角色 顧慮
Metformin 肥胖青少年 / IR;HbA1c 略降 + insulin 用量 ↓ 5-10% 不取代 insulin;REMOVAL trial CV signal
GLP-1 RA(liraglutide / semaglutide) 降 insulin + 體重 Euglycemic DKA 風險升
SGLT2i(dapa / sotagliflozin) 歐洲曾批准 dapa(後撤回) Euglycemic DKA 風險升 ~ 20× vs T2DM;強教 ketone 自測 + sick-day rules
Pramlintide(amylin analog) 降餐後 BG;與 insulin 同打 噁心
ACEi / ARB 腎保護;始 microalbuminuria

35.8.22 Honeymoon Period

項目 內容
持續 數月至 2 年
Insulin 需求 < 0.5 U/kg/day(暫時可降)
啟示 不可因此停 insulin → 應低劑量繼續以保 β-cell
最終 必復發

35.8.23 Pregnancy 預備管理(T1DM)

項目 目標
Pre-pregnancy HbA1c < 6.5-7%(避免 fetal anomaly + macrosomia)
Pregnancy 期 BG 範圍 63-140 mg/dL(更窄)
Pregnancy 期 TIR > 70%
推薦治療 AID system + CGM;degludec / glargine + lispro / aspart
禁忌 / 不推 SGLT2i(euglycemic DKA + 致畸);GLP-1 RA;metformin(T1DM pregnancy 不推)

35.8.24 Major Cohort Studies(T1DM Natural History)

Study 對象 主要 finding
BABYDIAB(德國,1989-) T1DM 父母子女 Identify autoantibody 演化;定義 stages
DIPP(芬蘭) HLA 高風險新生兒 世界最高 incidence 國家追蹤
DAISY(Denver Colorado) HLA 高風險 + 一等親 環境因子(vit D / gluten / 菌叢)
TEDDY(USA + EU) HLA 高風險新生兒大 cohort microbiome / metabolomic biomarker
TrialNet(國際) T1DM 一等親 Recruit 為 prevention trials;TN-10
SEARCH(美國) < 20 歲 DM 美國兒童 DM 發生率追蹤
INNODIA(歐洲,2015-) 新發 T1DM + 一等親 biomarker 探索

35.8.25 重要 Trial / Year / Reference

項目
Eisenbarth model 提出 1986
INS gene VNTR 識別(Bell) 1984
DCCT trial 1983-1993(NEJM 1993)
Edmonton islet transplant protocol 2000
ZnT8 autoantibody 識別 2007
2015 JDRF/ADA/ES Pre-T1DM staging 2015
GRS2(Sharp) 2019
Teplizumab TN-10(Herold NEJM) 2019
Teplizumab FDA approval(Tzield) 2022
Teplizumab PROTECT(new-onset) 2023
VX-880 Vertex(Brennan NEJM) 2023
Verapamil CLVer(Ovalle phase 2) 2023
iLet bionic pancreas(Beta Bionics) 2023
Icodec(Awiqli)FDA approval 2024
2024 ISPAD / ADA 標準 2024