青春期前單純矮身高兒童IGF-I缺乏的發(fā)生率
前言
GH-IGF-I系統和其它內分泌系統一樣，有中樞性促GH激素和外周活性激素IGF-I。
臨床實驗證明了重組（rh）GH治療對GH缺乏（GHD）、以及非GH缺乏矮身高兒童（SS、特納綜合癥、特發(fā)性SS、小于孕齡兒SGA、Prader朩illi綜合癥）的長期有效性。
自從1990年代后期以來，所確定揑GF-I缺乏?IGFD)的概念包括GH的雙重（直接和間接）作用。因此，由于GH分泌下降導致的IGF-I水平受損可能稱之為?#32487;發(fā)性IGFD?#65292; 而不伴有GH分泌損害的IGF-I生成減少可稱之為?#21407;發(fā)性IGFD?#12290; 本研究選擇了這樣的兒童進行rhIGF-I臨床實驗，他們有嚴重的SS，正?；蚋咚降腉H，阻礙正常生長的病因僅為不能對GH產生IGF-I反應。
最初，rhIGF-I治療應用于因GH受體（GHR）異常而GH作用缺失而導致的SS兒童，或因GH基因缺陷在rhGH治療后產生無活性抗體的GHD兒童。對這些病人，臨床實驗研究已經確立了rhIGF-I治療的長期有效性和安全性。最近發(fā)表的文獻證明，不管是否存在GHR異常，rhIGF-I都能夠促進因GH不敏感性而嚴重IGFD兒童的線性生長。根據這些研究，美國食品藥物管理局批準對嚴重原發(fā)性IGFD使用rhIGF-I治療。嚴重原發(fā)性IGFD的定義為身高SDS＜－3和基礎IGF1 SDS＜－3，GH水平正?；蛏?。最近，歐洲藥物管理機構（EMEA）批準對以身高SDS＜－3和基礎IGF-I百分位數＜－2.5（相當于-2 SDS），GH水平正常或升高而定義的原發(fā)性IGFD兒童使用rhIGF-I治療。在這兩種適應癥中，嚴重原發(fā)性IGFD包括GHR突變、GHR后信號轉導和IGF-I基因突變的病人，而且，排除了繼發(fā)性IGFD病人，例如營養(yǎng)不良甲狀腺機能減退或以藥理劑量抗炎類固醇長期治療的病人。
至今，在歐洲尚無估價IGFD發(fā)生率的數據。本研究回顧估價單純SS中原發(fā)性IGFD的發(fā)生率，并描述其特征，討論其病理生理與治療。
受試者與方法
受試者
本文研究組由2005-2007年來我們內分泌診所就診的所有矮身高兒童組成。包括的標準為：i）當前身高SDS≤－2.5的SS兒童，ii)女孩年齡在2-13歲、男孩在2-14歲，iii）青春期前，以女孩乳房Tanner等級I和男孩睪丸體積＜4ml確定。排除的標準：i）鑒別出病因的SS兒童（綜合癥或染色體缺陷、骨發(fā)育異常、嚴重神經性損傷、嚴重慢性疾病、長期皮質類固醇激素治療），ii）目前接受或接受過rhGH治療的病人。在研究期間，病人均未接受rhIGF-I治療。
方法
記錄每一名兒童的家族病史和父母身高，并計算靶身高，以絕對值和SDS表示。使用Usher和McLean的生長圖表，以孕齡計算出生身長和體重SDS，SGA定義為出生身長和/或體重≤－2 SDS。根據法國標準以絕對值和SDS表示年齡身高、體重和頭圍。根據法國生長圖表估價年齡BMI Z（Zs）分值。青春期開始定義為女孩乳房開始發(fā)育、男孩睪丸長度≥30mm。使用Greulich-Pyle圖譜評價骨齡。
測定分析：
使用兩種測定分析藥盒測量血清GH濃度，放射免疫方法和Nichols自動分析方法。根據國際標準-WHO IS 98/574校準測定標準和空白對照。以IRMA方法，使用DSL和Nichols兩種藥盒進行IGF-I分析，標準與空白對照以WHO 87/518校準。測定方法的變異系數＜8%。我們以100名2-18歲正常兒童建立了參考值，以確定IGF-I的SDS。我們進一步確定了使用DSL和Nichols藥盒的準確性相關系數(Nichols=0.882譊SL－19.84, R2＝0.8819)，來確定使用Nichols藥盒測定的SDS。非GHD兒童定義為刺激試驗中至少一個GH峰值＞7mg/l，IGFD兒童定義為IGF-I水平≤－2 SDS的非GHD兒童。
以IRMA藥盒測定IGF結合蛋白-3（IGFBP-3）水平，測定間的變異系數CV為9.5%。根據Blumet et al.標準化的方法進行IGF生成試驗，連續(xù)5天在就寢時皮下注射rhGH(0.033mg/kg)，在第一次注射前和第6天清晨取空腹血樣，測量IGF-I和IGFBP-3。
使用ELISA藥盒測定GH結合蛋白，測定間CV為8.3%。
GHR編碼外顯子的分析
由外周白細胞提取病人和健康對照組的基因組DNA。PCR擴增GHR基因的編碼區(qū)域2-10外顯子。根據要求使用引物核苷酸序列和PCR擴增條件。以QIAquick PCR純化藥盒純化所有編碼外顯子，在廠商建議的條件下，使用雙脫氧法以DNA序列藥盒直接測序。使用Applied Biosystem Model 3100分析測序反應產物。
統計方法
結果以中位數和范圍表示，對于連續(xù)變量的比較使用Mann朩hitney U非參數檢驗，使用χ2檢驗比較百分數，相關系數分析使用Spearman檢驗。P＜0.05為顯著性水平。
結果
IGFD的篩查和頻數
我們的目的是如何對就診SS病人(身高≤－2 SDS)準確診斷IGFD，所包括的兒童為2歲以上、青春期前的身高SDS≤－2.5、未鑒別出病因的SS兒童，篩查過程見圖1。我們最后的研究組由65名2歲以上、身高SDS≤－2.5的青春期前單純SS兒童組成，其中19名（29%）為GHD，46名（71%）為非GHD的SS兒童，22名為適宜孕齡兒（AGA）和24名小于孕齡兒（SGA）。在13名非GHD（9名AGA，4名SGA兒童）兒童有低水平的IGF-I，診斷為IGFD（圖2）。IGFD的發(fā)生率為65名矮身高兒童組的20%。
表1說明了每一診斷類別中進行GH刺激實驗（正常峰值＞7mg/l）測量IGF-I（正常值＞－2 SDS）的病人數。
13名IGFD兒童的生長學和激素特征
表2為以中位數和范圍表示的生長學和激素特征，以及與非IGFD和GHD病人的比較。
除一名外，所有IGFD兒童的BMI＞－2 Zs。在IGFD兒童中，當AGA與SGA比較時，除了出生體重和身長外，只有BMI出現顯著性差異（－0.6對1.2 Zs, P＝0.03)。三名IGFD兒童（23%）身高低于－3SDS。當根據身高將IGFD兒童分組（－3＜身高SDS ＞－2.5和身高 ＜3 SDS)時，兩組之間的生長學或激素數據無顯著性差異。
IGF-I水平與骨齡相關(P=0.03, r2=0.44),而IGF-I與其它數據,特別是BMI和GH峰值無相關.
當與非IGFD兒童相比較時,IGFD兒童有較高的出生體重(－0.7對－1 SDS, P＝0.02)和出生身長(－1.7對－2 SDS, P＝0.04)，以及更延遲的骨齡(2.6對1.7 歲, P=0.03)。兩組間的父母、生長學和激素數據差異無顯著性。
當與GHD兒童比較時，IGFD兒童有較高的靶身高(－1對－2 SDS, P＝0.003)和身高(－2.8對－3.3 SDS, P＝0.05)。
在表3中，對IGFD兒童生長學、激素等數據進行了更細致的分析。除1名外，所有病人的IGFBP-3水平都較低。在4名病人獲得了以基線水平百分數表示的IGF-I和IGFBP-3的CV，其中1名病人異常。僅在6名病人測量了GHBP，數值傾向于較低。在3名病人進行了GHR分子學分析（2、6、8號病人），并都正常。
當非IGFD與GHD兒童比較時，僅靶身高(－1.1對－2 SDS, P＝0.0023)、GH峰值(10.5對4.5 mg/l, P＜0.0001)、IGF-I水平（－1.4對－1.7 SDS, P＝0.0002)存在顯著性差異。
討論
本回顧性研究的目的是估價青春期前單純身高≤-2.5 SDS的SS兒童中IGFD的發(fā)生率。IGF-I缺乏兒童定義為無GHD的兒童，即刺激試驗中至少有一個GH峰＞7mg/l，以及IGF-I水平≤-2 SDS。在本文65名兒童中，20%的兒童為IGFD， 其中14%為AGA，6%為SGA。在Genentech國家協作生長研究中，4663名矮身高兒童中25%的表現為IGFD，與Clayton對190名矮身高兒童的研究相似。在這兩項研究中，SS定義為身高≤－2 SDS，IGFD由IGF-I水平≤－2 SDS確定。
在我們的研究中未排除SGA，因為在SGA后持久的SS可能與ISS重疊，兩種疾病的某些病因可能相同。而且，特發(fā)性SGA和ISS是人為區(qū)分的，ISS出生體重和身長的分布向左偏1SDS，所以出生體重或身長＜－2 SDS的兒童可能處于ISS兒童分布的左尾部。
在我們全組兒童中，71%的兒童表現為單純非GHD的SS，其中的52%為SGA出生。在因SS而轉診到?？粕L中心的兒童中，約70%的兒童為非器質性病因，在Grimberg et al.和Green et al.的研究中分別為76%（278名兒童中有212名）和60%（198名兒童有119名）。在我們的研究中，40%的ISS兒童（22名中的9名）和60%的SGA出生的兒童（24名中的4名）表現為IGFD。
在我們的研究中，未預料到IGFD兒童的出生體重(－0.7對－1 SDS, P＝0.02)和出生身長(－1.7對－2 SDS, P＝0.04)都高于非IGFD兒童。對于出生前的生長IGF-I具有重要的作用，IGF-I基因缺陷或IGF-I受體突變的病人表現出顯著的SGA。我們研究的非IGFD病人組中的SGA者數量多于IGFD組，可部分地解釋這個意外結果。此外，應當注意到IGFD兒童的出生體重和身長較正常人群低。
IGF-I受到GH的調節(jié)，但營養(yǎng)和年齡也影響IGF-I。因此，IGFD不僅可能繼發(fā)于GHD，而且也繼發(fā)于營養(yǎng)不足或成熟度延遲。
已有證據表明，ISS和低水平的IGF-I均與營養(yǎng)不足有關。在我們的研究中IGFD兒童表現出正常的BMI，但ISS兒童的BMI顯著低于SGA出生的兒童(－0.6對 1.2 Zs, P＝0.03)。當分析ISS亞群時，IGFD兒童的BMI低于非IGFD，盡管二者差異無統計學顯著性(－0.6對0.3 Zs)。某些IGFD兒童受到營養(yǎng)不足的影響可能部分解釋這個結果。
許多SS兒童有一定程度的成熟度延遲，包括骨齡、牙齡和青春期的延遲，這種情況通常稱為體質性生長和成熟延遲。因為血清IGF-I與骨成熟度相關，并隨年齡的增長而增加，所以，甚至在青春期前，成熟度延遲可能也存在IGF-I水平的延遲增長。在我們的研究中，與非IGFD兒童比較時，IGFD兒童的骨齡顯著更延遲(2.7對1.7歲, P=0.03)，IGF-I水平與骨齡相關(P=0.03, r2=0.44)。這些數據證實了成熟度延遲與IGFD之間的關系。
IGFD可能繼發(fā)于GH不敏感性（GHI）。因為IGF的減少導致GH分泌的增加，所以在完全GHI病人，IGF-I的下降與GH升高有關。
以往曾有報告，ISS兒童的血清IGF-I傾向于在正常范圍的下部或低于正常值的下限。此外，在對GH的反應中，這些受試者的血清IGF-I也不能升高。幾項研究提示，ISS兒童亞組有一定程度的GHI。在SGA出生的嬰兒，GH水平增高而IGF-I和IGFBP-3濃度下降，提示這些新生兒存在GH不敏感性。但這種GH-IGF-I軸的變化是暫時的，在出生后的早期生命中GH、IGF-I、IGFBP-3的分泌正常。在SGA出生的矮身高兒童，激素狀況是可變的，某些兒童對刺激試驗有正常的GH反應和正常的IGF-I和IGFBP-3水平。但是，幾項研究曾報告了與提示GH分泌不足的IGF-I下降有關的不同GH自然分泌形式。一項對SGA出生的較大年齡兒童的案例-對照研究中，在矮身高和正常身高的SGA之間IGF-I和IGFBP-3水平無顯著性差異，也未發(fā)現出生時與出生后的IGF相關變量之間存在相關。SGA病人的激素敏感性的寬大變異說明，不能以相對GH和IGF-I濃度對SGA分類。
IGFD兒童的進一步分析應當考慮到GHI綜合癥。在我們的研究中，低血清IGF-I水平與提示GHI的低血清IGFBP-3相關。在IGFD病人，IGF-I生成試驗有助于將對rhGH有反應或部分反應的低血清IGF-I水平，與對rhGH處理無反應而預期rhGH治療不能改善線性生長和成年身高的低血清IGF-I水平區(qū)分開來。但因存在最佳治療方案、診斷的解釋、標準化測定方法的缺乏、以及對rhGH臨床反應試驗結果幾乎無相關的種種爭論，所以這個問題尚需進一步的研究。在我們的研究中，4名病人完成了IGF-I生成試驗，僅1名病人（6號）IGF-I和IGFBP-3水平無增長，這名兒童的GHR分子學分析正常。在完成GHBP測定的6名兒童中，所有兒童的GHBP水平都低。一般情況下，血清GHBP水平與GHR和GH活性正相關。除了繼發(fā)于GHR基因突變的完全GHI外，幾種臨床GH抵抗與GHBP水平下降有關，例如，肝硬化、腎功能減退、胰島素依賴性糖尿病、甲狀腺機能減退、營養(yǎng)不良和重大疾病。
目前，已有許多研究證明，在rhGH治療對低血清IGF-I疾病無效的情況下，例如GHR突變、受體后信號轉導缺陷、GH治療后出現抑制性GH抗體的GH基因缺失、IGF-I基因缺失，以rhIGF-I治療能夠有效地增加生長。這些疾病已被批準為rhIGF-I治療的適應癥。在我們的研究中，只有3名病人滿足建議IGF-I治療的EMEA標準。這些病人的身高SDS＜-3，IGF-I SDS＜-2，并排除了繼發(fā)于營養(yǎng)不良、甲狀腺機能減退、藥理劑量抗炎類固醇藥物長期治療的IGFD。但是，未發(fā)現這些病人的其它病因。在ISS病人，rhIGF-I的治療作用目前尚不清楚。有必要進行謹慎對照的回顧性研究，來確定與rhGH治療相比rhIGF-I治療的益處。此外，除了治療的有效性、安全性和風險/效益比外，也要考慮到經濟、社會和心理成本。目前，雖然仍依靠經驗來診斷和治療生長疾病，但不久將能夠主要依據遺傳缺陷對病人分層，根據對受累基因在疾病中的作用的分子學知識進行治療。
最后，在我們研究中的單純SS兒童原發(fā)性IGFD的發(fā)病率為20%。對于其病理生理，我們的研究強調了某些IGFD兒童可能繼發(fā)于營養(yǎng)不良或成熟度延遲。
【喜高科技】業(yè)內骨齡評價專家、專業(yè)骨齡研究科技機構及骨齡軟件應用服務商！
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