青春期前单纯性矮身高儿童IGF-I缺乏的发生率
前言
GH-IGF-I系统可其他内分泌系统一样，有中枢性促激素GH和外周活性激素IGF-I。
临床实验证明了重组（rh）GH治疗对GH缺乏（GHD）、以及非GH缺乏矮身高儿童（SS、特纳综合症、特发性SS、小于孕龄儿SGA、Prader朩illi综合症）的长期有效性。
自从1990年代后期以来，确定揑GF-I缺乏?IGFD)的概念包括了GH的双重（直接和间接）作用。因此，由于GH分泌下降导致的IGF-I水平受损可能称之为?#32487;发性IGFD?#65292; 而不伴有GH分泌损害的IGF-I生成减少可称之为?#21407;发性IGFD?#12290; 本研究选择了这样的儿童进行rhIGF-I临床实验，他们有严重的SS，正常或高水平的GH，阻碍正常生长的病因仅为不能对GH产生IGF-I反应。
最早，rhIGF-I治疗应用于因GH受体（GHR）异常而GH作用缺失而导致的SS儿童，或因GH基因缺陷在rhGH治疗后产生无活性抗体的GHD儿童。对这些病人，临床实验研究已经确立了rhIGF-I治疗的长期有效性和安全性。最近发表的文献证明，不管是否存在GHR异常，rhIGF-I都能够促进因GH不敏感性而严重IGFD儿童的线性生长。根据这些研究，美国食品药物管理局批准对严重原发性IGFD使用rhIGF-I治疗。严重原发性IGFD的定义为身高SDS＜－3和基础IGF1 SDS＜－3，GH水平正常或升高。最近，欧洲药物管理机构（EMEA）批准对以身高SDS＜－3和基础IGF-I百分位数＜－2.5（相当于-2 SDS），GH水平正常或升高而定义的原发性IGFD儿童使用rhIGF-I治疗。在这两种适应症中，严重原发性IGFD包括GHR突变、GHR后信号转导和IGF-I基因突变的病人。而且，排除了继发性IGFD病人，例如营养不良甲状腺机能减退或以药理剂量抗炎类固醇长期治疗的病人。
至今，在欧洲尚无估价IGFD发生率的数据。本研究回顾估价单纯SS中原发性IGFD的发生率，并描述其特征，讨论其病理生理与治疗。
受试者与方法
受试者
本文研究组由2005-2007年来我们内分泌诊所就诊的所有矮身高儿童组成。包括的标准为：i）当前身高SDS≤－2.5的SS儿童，ii)女孩年龄在2-13岁、男孩在2-14岁，iii）青春期前，以女孩乳房Tanner等级I和男孩睾丸体积＜4ml确定。排除的标准：i）鉴别出病因的SS儿童（综合症或染色体缺陷、骨发育异常、严重神经性损伤、严重慢性疾病、长期皮质类固醇激素治疗），ii）目前接受或接受过rhGH治疗的病人。在研究期间，病人均未接受rhIGF-I治疗。
方法
记录每一名儿童的家族病史和父母身高，并计算靶身高，以绝对值和SDS表示。使用Usher和McLean的生长图表以孕龄计算出生身长和体重SDS，SGA定义为出生身长和/或体重≤－2 SDS。根据法国标准以绝对值和SDS表示年龄身高、体重和头围。根据法国生长图表估价年龄BMI Z（Zs）分值。青春期开始定义为女孩乳房开始发育、男孩睾丸长度≥30mm。使用Greulich-Pyle图谱评价骨龄。
测定分析：
使用两种测定分析药盒测量血清GH浓度，放射免疫方法和Nichols自动分析方法。根据国际标准-WHO IS 98/574校准测定标准和空白对照。以IRMA方法，使用DSL和Nichols两种药盒进行IGF-I分析，标准与空白对照以WHO 87/518校准。测定方法的变异系数＜8%。我们以100名2-18岁正常儿童建立了参考值，以确定IGF-I的SDS。我们进一步确定了使用DSL和Nichols药盒的准确性相关系数(Nichols=0.882譊SL－19.84, R2＝0.8819)，确定使用Nichols药盒测定的SDS。非GHD儿童定义为刺激试验中至少一个GH峰值＞7mg/l，IGFD儿童定义为IGF-I水平≤－2 SDS的非GHD儿童。
以IRMA药盒测定IGF结合蛋白-3（IGFBP-3）水平，测定间的变异系数CV为9.5%。根据Blumet et al.标准化的方法进行IGF生成试验，连续5天在就寝时皮下注射rhGH(0.033mg/kg)，在第一次注射前和第6天清晨取禁食血样，测量IGF-I和IGFBP-3。
使用ELISA药盒测定GH结合蛋白，测定间CV为8.3%。
编码GHR外显子的分析
由外周白细胞提取病人和健康对照组的基因组DNA。PCR扩增GHR基因的编码区域2-10外显子。根据要求使用引物核苷酸序列和PCR扩增条件。以QIAquick PCR纯化药盒纯化所有编码外显子，在厂商建议的条件下，使用双脱氧法以DNA序列药盒直接测序。使用Applied Biosystem Model 3100分析测序反应产物。
统计方法
结果以中位数和范围表示，对于连续变量的比较使用Mann朩hitney U非参数检验，使用χ2检验比较百分数，相关系数分析使用Spearman检验。P＜0.05为显著性水平。
结果
IGFD的筛查和频数
我们的目的是如何对就诊SS病人(身高≤－2 SDS)准确诊断IGFD，所包括的儿童为2岁以上、青春期前的身高SDS≤－2.5、未鉴别出病因的SS儿童，筛查过程见图1。我们最后的研究组由65名2岁以上、身高SDS≤－2.5的青春期前单纯SS儿童组成，其中19名（29%）为GHD，46名（71%）的为非GHD的SS儿童，22名为适宜孕龄儿（AGA）和24名小于孕龄儿（SGA）。在13名非GHD（9名AGA，4名SGA儿童）儿童有低水平的IGF-I，诊断为IGFD（图2）。IGFD的发生率为65名矮身高儿童组的20%。
表1说明了每一诊断类别中进行GH刺激实验（正常峰值＞7mg/l）测量IGF-I（正常值＞－2 SDS）的病人数。
13名IGFD儿童的生长学和激素特征
表2为以中位数和范围表示的生长学和激素特征，以及与非IGFD和GHD病人的比较。
除一名外，所有IGFD儿童的BMI＞－2 Zs。在IGFD儿童中，当AGA与SGA比较时，除了出生体重和身长外，只有BMI出现显著性差异（－0.6对1.2 Zs, P＝0.03)。三名IGFD儿童（23%）身高低于－3SDS。当根据身高将IGFD儿童分组（－3＜身高SDS ＞－2.5和身高 ＜3 SDS)时，两组之间的生长学或激素数据无显著性差异。
IGF-I水平与骨龄相关(P=0.03, r2=0.44),而IGF-I与其它数据,特别是BMI和GH峰值无相关。
当与非IGFD儿童相比较时,IGFD儿童有较高的出生体重(－0.7对－1 SDS, P＝0.02)和出生身长(－1.7对－2 SDS, P＝0.04)，以及更延迟的骨龄(2.6对1.7 岁, P=0.03)。两组间的父母、生长学和激素数据差异无显著性。
当与GHD儿童比较时，IGFD儿童有较高的靶身高(－1对－2 SDS, P＝0.003)和身高(－2.8对－3.3 SDS, P＝0.05)。
在表3中，对IGFD儿童生长学、激素等数据进行了更细致的分析。除1名外，所有病人的IGFBP-3水平都较低。在4名病人获得了以基线水平百分数表示的IGF-I和IGFBP-3的CV，其中1名病人异常。仅在6名病人测量了GHBP，数值倾向于较低。在3名病人进行了GHR分子学分析（2、6、8号病人），并都正常。
当非IGFD与GHD儿童比较时，仅靶身高(－1.1对－2 SDS, P＝0.0023)、GH峰值(10.5对4.5 mg/l, P＜0.0001)、IGF-I水平（－1.4对－1.7 SDS, P＝0.0002)存在显著性差异。
讨论
本回顾性研究的目的是估价青春期前单纯身高≤-2.5 SDS的SS儿童中IGFD的发生率。IGF-I儿童定义为无GHD的儿童，即刺激试验中至少有一个GH峰＞7mg/l，以及IGF-I水平≤-2 SDS。在本文65名儿童中，20%的儿童为IGFD， 其中14%的为AGA，6%的为SGA。在Genentech国家协作生长研究中，4663名矮身高儿童中的25%表现为IGFD，与Clayton对190名矮身高儿童的研究相似。在这两项研究中，SS定义为身高≤－2 SDS，IGFD由IGF-I水平≤－2 SDS确定。
在我们的研究中未排除SGA，因为在SGA后持久的SS可能与ISS重叠，两种疾病的某些病因可能相同。而且，特发性SGA和ISS是人为区分的，ISS出生体重和身长的分布向左偏1SDS，所以出生体重或身长＜－2 SDS的儿童可能处于ISS儿童分布的左尾部。
在我们全组儿童中，71%的儿童表现为单纯的非GHD的SS，其中52%的为SGA出生。在因SS而转诊到专科生长中心的儿童中，约70%的儿童为非器质性病因，在Grimberg et al.和Green et al.的研究中分别为76%（278名儿童中有212名）和60%（198名儿童有119名）。在我们的研究中，40%的ISS儿童（22名中的9名）和60%的SGA出生的儿童（24名中的4名）表现为IGFD。
在我们的研究中，未预料到IGFD儿童的出生体重(－0.7对－1 SDS, P＝0.02)和出生身长(－1.7对－2 SDS, P＝0.04)都高于非IGFD儿童。对于出生前的生长IGF-I具有重要的作用，IGF-I基因缺陷或IGF-I受体突变的病人表现出显著的SGA。我们研究的非IGFD病人组中的SGA者数量多于IGFD组，可部分地解释这个意外结果。此外，应当注意到IGFD儿童的出生体重和身长较正常人群低。
IGF-I受到GH的调节，但营养和年龄也影响IGF-I。因此，IGFD不仅可能继发于GHD，而且也继发于营养不足或成熟度延迟。
已有证据表明，ISS和低水平的IGF-I均与营养不足有关。在我们的研究中IGFD儿童表现出正常的BMI，但ISS儿童的BMI显著低于SGA出生的儿童(－0.6对 1.2 Zs, P＝0.03)。当分析ISS亚群时，IGFD儿童的BMI低于非IGFD，尽管二者差异无统计学显著性(－0.6对0.3 Zs)。某些IGFD儿童受到营养不足的影响可能部分解释这个结果。
许多SS儿童有一定程度的成熟度延迟，包括骨龄、牙龄和青春期的延迟，这种情况通常称为体质性生长和成熟延迟。因为血清IGF-I与骨成熟度相关，并随年龄的增长而增加，所以，甚至在青春期前，成熟度延迟可能也存在IGF-I水平的延迟增长。在我们的研究中，在与非IGFD儿童比较时，IGFD儿童的骨龄显著更延迟(2.7对1.7岁, P=0.03)，IGF-I水平于骨龄相关(P=0.03, r2=0.44)。这些数据证实了成熟度延迟与IGFD之间的关系。
IGFD可能继发于GH不敏感性（GHI）。因为IGF的减少导致GH分泌的增加，所以在完全GHI病人，IGF-I的下降与GH升高有关。
以往曾有报告，ISS儿童的血清IGF-I倾向于在正常范围的下部或低于正常值的下限。此外，在对GH的反应中，这些受试者的血清IGF-I也不能升高。几项研究提示，ISS儿童亚组有一定程度的GHI。在SGA出生的婴儿，GH水平增高而IGF-I和IGFBP-3浓度下降，提示这些新生儿存在GH不敏感性。但这种GH-IGF-I轴的变化是暂时的，在出生后的早期生命中GH、IGF-I、IGFBP-3的分泌正常。在SGA出生的矮身高儿童，激素状况是可变的，某些儿童对刺激试验有正常的GH反应和正常的IGF-I和IGFBP-3水平。但是，几项研究曾报告了与提示GH分泌不足的IGF-I下降有关的不同GH自然分泌形式。一项对SGA出生的较大年龄儿童的案例-对照研究中，在矮身高和正常身高的SGA之间IGF-I和IGFBP-3水平无显著性差异，也未发现出生时与出生后的IGF相关变量之间存在相关。SGA病人的激素敏感性的宽大变异说明，不能以相对GH和IGF-I浓度对SGA分类。
IGFD儿童的进一步分析应当考虑到GHI综合症。在我们的研究中，低血清IGF-I水平与提示GHI的低血清IGFBP-3相关。在IGFD病人，IGF-I生成试验有助于将对rhGH有反应或部分反应的低血清IGF-I水平，与对rhGH处理无反应而预期rhGH治疗不能改善线性生长和成年身高的低血清IGF-I水平区分开来。但因存在最佳治疗方案、诊断的解释、标准化测定方法的缺乏、以及对rhGH临床反应试验结果几乎无相关的种种争论，所以这个问题尚需进一步的研究。在我们的研究中，4名病人完成了IGF-I生成试验，仅1名病人（6号）IGF-I和IGFBP-3水平无增长，这名儿童的GHR分子学分析正常。在完成GHBP测定的6名儿童中，所有儿童的GHBP水平都低。一般情况下，血清GHBP水平与GHR和GH活性正相关。除了继发于GHR基因突变的完全GHI外，几种临床GH抵抗与GHBP水平下降有关，例如，肝硬化、肾功能减退、胰岛素依赖性糖尿病、甲状腺机能减退、营养不良和重大疾病。
目前，已有许多研究证明，在rhGH治疗对低血清IGF-I疾病无效的情况下，例如GHR突变、受体后信号转导缺陷、GH治疗后出现抑制性GH抗体的GH基因缺失、IGF-I基因缺失，以rhIGF-I治疗能够有效地增加生长。这些疾病已被批准为rhIGF-I治疗的适应症。在我们的研究中，只有3名病人满足建议IGF-I治疗的EMEA标准。这些病人的身高SDS＜-3，IGF-I SDS＜-2，并排除了继发于营养不良、甲状腺机能减退、药理剂量抗炎类固醇药物长期治疗的IGFD。但是，未发现这些病人的其它病因。
在ISS病人，rhIGF-I的治疗作用目前尚不清楚。有必要进行谨慎对照的回顾性研究，来确定与rhGH治疗相比rhIGF-I治疗的益处。此外，除了治疗的有效性、安全性和风险/效益比外，也要考虑到经济、社会和心理成本。目前，虽然仍依靠经验来诊断和治疗生长疾病，但不久将能够主要依据遗传缺陷对病人分层，根据对受累基因在疾病中的作用的分子学知识进行治疗。
最后，在我们研究中的单纯SS儿童原发性IGFD的发病率为20%。对于其病理生理，我们的研究强调了某些IGFD儿童可能继发于营养不良或成熟度延迟。
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