重組人生長激素治療兒童矮小癥的效果對比研究

謝劍鋒 邱述建 肖高小

【摘要】 目的：比較重組人生長激素（rhGH）對兒童生長激素缺乏癥（GHD）、特發(fā)性矮小癥（ISS）、小于胎齡兒（SGA）和骨及軟骨相關矮小癥（BCD）治療效果。方法：觀察胰島素樣生長因子-1（IGF-1）、胰島素樣生長因子結合蛋白-3（IGFBP-3）、骨齡（BA）、生長速率（GV）、骨代謝指標（膠原羧基末端肽同分異構體（CTX）、骨鈣素（OC）、堿性磷酸酶（AKP）等在治療前后變化的情況。通過對比治療前后基線水平的改變來判斷藥物的療效，治療后各組的對比來判斷藥物對不同矮小癥患兒的療效及可能發(fā)生的機制。結果：治療6個月后，四組IGF1、IGFBP-3、AKP、OC、CTX較治療前均顯著升高（P<0.05）。GHD組身高、生長速率升高最明顯，而BCD組升高最少（P<0.01）。GHD組IGF1和IGFBP-3及骨形成指標OC和AKP均改變最顯著，而BCD組水平低于其他組（P<0.01）。結論：rhGH治療矮小癥能通過促進IGF1、IGFBP-3的調(diào)節(jié)來提高生長速率，加快骨吸收和骨形成，促進骨量的積累和軟骨及骨細胞的生長，且不會導致骨骺線提前閉合。rhGH治療GHD療效最佳，其他患兒療效均優(yōu)于BCD患兒。

【關鍵詞】 矮小兒童; 生長激素; 胰島素樣生長因子-1; 骨代謝

【Abstract】 Objective：To compare the effects of Recombinant Human Growth Hormone（rhGH）in the treatment of growth hormone deficiency（GHD），idiopathic short stature（ISS），small for gestational age（SGA），and short stature related with bone and cartilage diseases（BCD）.Method：The change of insulin-like growth factor-1（IGF-1），insulin-like growth factor binding protein-3（IGFBP-3），bone age（BA），growth velocity（GV），and bone metabolism index including isomer of carboxyl terminal peptide of collagen（CTX），osteocalcin（OC），alkaline phosphatase（AKP）of before and after rhGH treatment of four groups were observed.Result：After 6 months of treatment，the levels of IGF1，IGFBP-3，AKP，OC and CTX in four groups were significantly higher than those of before treatment（P<0.05）.Compared with four groups，the height and growth rate of GHD group increased most obviously，while those of BCD group increased the least（P<0.01）.The changes of IGF1 and IGFBP-3 and bone formation index OC and AKP in GHD group were most significant and in those of BCD group were lower than those of the other groups（P<0.01）.Conclusion：rhGH in the treatment of short stature can promote the growth rate，accelerate bone resorption and bone formation，promote bone mass accumulation and cartilage and bone cell growth by promoting the regulation of IGF1 and IGFBP-3，without causing the epiphyseal line to close early.The effect of rhGH in GHD is the best，and BCD is less effective than those of the other children.

【Key words】 Children dwarfism; Growth hormone; Insulin-like growth factor-1; Bone metabolismFirst-authors address：Lechang Peoples Hospital，Lechang 512200，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.15.014

隨著人們生活水平的提高，社會競爭壓力的加大，身高成為在兒童成長過程中家長越來越關注的問題之一。兒童矮小癥是指小兒身高處于同種族、同年齡、同性別正常健康兒童生長曲線第3百分位數(shù)以下，或低于兩個標準差。人們不斷探索矮小癥的發(fā)病機制，研究新的治療方法（如IGF-1治療、基因治療等）。但是目前皮下注射外源性的重組人生長激素仍然是治療兒童矮小癥公認的治療方法。本研究選擇2014年8月-2017年10月在本院就診的矮小兒童184例進行研究?，F(xiàn)報道如下

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2014年8月-2017年10月在本院就診的矮小兒童184例，其中男104例，女80例，年齡3.5～9.7歲，平均（6.3±2.7）歲。納入標準：足月小于胎齡患兒、青春期前（TannerⅠ期）、身高低于同齡同性別兒童平均身高2個標準差、骨齡≤實際年齡+1、出生胎齡≥37周、空腹血糖濃度小于5.6 mmol/L;排除標準：非足月矮小患兒、之前接受過其他針對矮小癥治療者、有明顯的遺傳或代謝性疾病導致的矮小癥。本次研究方法、治療目的、預期結果及可能存在的不可預知因素（達不到治療預期目的等潛在風險），經(jīng)過本院道德倫理委員會討論，認定符合道德倫理標準要求;所有治療對象均由其監(jiān)護人與研究組簽署治療知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 骨齡及生長激素激發(fā)試驗 采用X線片對所有患兒行手位骨齡檢查，包括全部手骨、腕骨和橈尺干3～4 cm，并計算年生長速率及年骨齡變化量。常態(tài)下小兒血清生長激素（GH）分泌不規(guī)則，受飲食、睡眠、運動、藥物等影響，所以直接檢測無診斷價值，必須進行生長激素激發(fā)試驗。所有患兒均采用左旋多巴（生產(chǎn)廠家：北京曙光藥業(yè)有限責任公司，批準文號：國藥準字H11021055）口服及胰島素（生產(chǎn)廠家：丹麥諾和諾德公司，批準文號：國藥準字J20171005）低血糖行兩種方式做GH激發(fā)試驗;清晨空腹下測血糖，做好記錄。60 s內(nèi)靜脈注射完胰島素0.075 IU/kg，同時給予患兒口服左旋多巴片10 mg/kg。靜脈注射胰島素15 min后測血糖濃度，如血糖值低于早上空腹血糖的50%或低于2.6 mmol/L時，分別于第30、60、90、120分鐘進行采血送檢。若血糖未降至空腹血糖的50%以下或2.6 mmol/L以下時，每隔5分鐘測血糖一次至第30分鐘血糖<2.6 mmol/L或<基礎血糖值50%時，分別于第30、60、90、120分鐘采血送檢。

1.2.2 矮小癥類型及分組依據(jù) 激發(fā)試驗檢測結果中GH峰值低于10 μg/L診斷為生長激素缺乏癥（GHD組），共95例。峰值高于10 μg/L為特發(fā)性矮小癥（ISS組），共67例。出生時低于同胎齡平均體重第10百分位，出生后兩年并未實現(xiàn)追趕的患兒為小于胎齡兒（SGA組），共13例。根據(jù)臨床表現(xiàn)和影像學檢查，有如下表現(xiàn)：短肢侏儒、三叉手、翹臀、“O”形腿，結合X線改變?nèi)缢闹L骨對稱性粗短，干骺端增寬，椎弓根間距呈“V”字形等診斷為骨及軟骨相關矮小癥（BCD組），共9例，在研究案例中，該數(shù)量最少，因其發(fā)病率僅0.4%[1]。以上四組患兒均處于青春前期（男孩睪丸容積<4 mL，女孩乳房1級，無陰毛等第二性征發(fā)育），且治療后未步入青春期。排除有合并其他先天性代謝疾病或甲狀腺功能障礙的患兒。

1.2.3 其他檢查 分別計算治療前后身高變化、體重、GV值、身高標準差積分（Ht-SDS，患兒身高減去同性別同齡兒童身高均值，然后除以同性別同齡兒童標準差）、年齡/骨齡（CA/BA）值。清晨空腹抽血，對血常規(guī)、肝腎功能、骨代謝指標、IGF1、IGFBP-3進行檢查。

1.2.4 治療方法與隨訪情況 本組患兒均采用重組人生長激素（生產(chǎn)廠家：長春金賽藥業(yè)公司生產(chǎn)，批準文號：國藥準字S20050024）治療，GHD組重組人生長激素用藥量為0.12 U/（kg·d），ISS組用藥量為0.15 U/（kg·d），SGA組用藥量為0.18 U/（kg·d），BCD組用藥量為0.12 U/（kg·d）。睡前，所有患兒均皮下注射，注射部位可在上臂外側、大腿外側、腹部臍周、臀部外傷象限區(qū)，注射部位輪流變換防止引起皮下脂肪萎縮或局部腫痛。治療時間為6個月，期間每個月復查，便于合理指導治療。

1.3 觀察指標 血清IGF1、IGFBP-3水平采用西門子IMMULITE2000化學發(fā)光法測定，對應試劑采用西門子原廠配套產(chǎn)品;分別于治療前、治療后6個月測定身高、體重、計算生長速度（GV），X射線法測定骨齡（BA）;采用羅氏全自動生化分析儀羅氏COBAS INTEGRA 800檢測堿性磷酸酶（AKP），使用酶聯(lián)免疫吸附法檢測骨鈣素（OC）、膠原羧基末端肽同分異構體（CTX）。

1.4 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 13.0軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計量資料用（x±s）表示，治療前后比較采用配對t檢驗，治療后組間兩兩比較屬于多樣本均數(shù)間多重比較，采用SNK-q檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 治療前四組各指標比較 治療前四組GV、Ht-SDS、CA/BA比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05），見表1。

2.2 治療后四組各指標比較 治療后，四組身高及生長速率均顯著提高。治療后四組CA/BA比值比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）;GHD組GV和Ht-SDS均顯著高于其他三組（P<0.01），而BCD組GV和Ht-SDS均顯著低于其他三組（P<0.01）。見表2。

2.3 四組血清IGF1、IGFBP-3變化 治療前四組IGF1、IGFBP-3比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）;治療6個月后，四組IGF1、IGFBP-3水平較治療前均顯著升高，GHD組IGF1、IGFBP-3水平均顯著高于其他組（P<0.01），BCD組IGF1、IGFBP-3水平均低于其他組（P<0.01）。見表3。

2.4 四組血清骨代謝指標變化 rhRH治療6個月后，四組骨吸收指標CTX和骨形成指標AKP和OC均顯著升高。治療前后四組CTX比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）;治療后GHD組AKP和OC水平均顯著高于其他組，而BCD組水平最低（P<0.01）。見表4。

3 討論

矮小癥為臨床常見病，不僅會影響患者的健康成長與身體發(fā)育，還會對其將來在社會中的發(fā)展產(chǎn)生負面影響[2]。人生長激素是腺垂體分泌的191個氨基酸組成的多肽，最早從尸體中提取。重組人生長激素于1985年問世[3]，得以大規(guī)模生產(chǎn)，其有效性得到廣泛臨床驗證[4]。

本研究入組數(shù)據(jù)未選入體重、體質(zhì)指數(shù)（BMI）等傳統(tǒng)指標，影響因素太多難以進行比較分析。臨床上評判治療矮小癥是否有效的直觀指標為GV，較為準確的指標是HtSDS。國內(nèi)外對rhGH治療不同矮小癥效果的研究較少，Sotos等[5]研究顯示，相比于GHD患兒而言，rhGH可以顯著提高ISS患兒的成年后身高。而國內(nèi)任翼等[6]發(fā)現(xiàn)rhGH對GHD的短期治療效果優(yōu)于ISS患兒。本研究通過GV和Ht-SDS指標對比，顯示治療過程中，GHD患兒身高和生長速率提高最明顯，而BCD患兒療效最差，可能與樣本量少或BCD患兒大多存在基因突變有關，導致對藥物敏感度降低。年齡與骨齡的比值CA/BA反映了骨骺線的閉合程度，本研究中四組患兒骨齡成熟度CA/BA改變均和正常人一致，表明rhGH不會導致骨骺線提前閉合[7]。有薈萃分析報道，rhGH治療可明顯改善BCD患兒身高，6個月短期藥物治療可以實現(xiàn)追趕，但患兒最終身高仍然低于正常均值[8]，可能軟骨與骨組織已發(fā)生不可逆病變有關。Jeong等[9]研究藥物的治療效果還與治療前的年齡、身高、GV值等相關，年齡越小，GV值越小，短期治療效果越佳。臨床上許多家長往往將“矮小”當作“晚長”，結果卻錯過了矮小最佳的診斷治療時機。所以可控范圍內(nèi)，對矮小癥宜早期檢查患兒情況，早期治療效果更好。

IGF1是一種多肽，作為生長激素的內(nèi)分泌介質(zhì)，能起到誘導合成代謝、促進有絲分裂、調(diào)節(jié)細胞生長分化的作用[10]。作為IGF1的主要載體，IGFBP-3結合后，可以減少游離IGF1的濃度，延長其半衰期，兩者在血液中可以很好地反應GH的作用效果。Cohen等[11]研究發(fā)現(xiàn)，rhGH治療后血清IGF1，IGFBP-3均較治療前升高，IGF1和IGFBP-3的水平與rhGH劑量呈正相關關系，與本研究結果相近。并且有研究已經(jīng)證實，IGF1和IGFBP-3水平穩(wěn)定，無明顯脈沖式分泌和晝夜變化，可以反映體內(nèi)生長激素的分泌狀態(tài)和對rhGH治療的敏感性，是預測患兒治療后生長情況的指標[12]。本研究中，治療后GHD組IGF1和IGFBP-3水平均顯著高于其他組，而BCD組表達最低（P<0.01），與前面的直觀指標符合。BCD為不勻稱的身材矮小，常伴有骨骼畸形，適量的rhGH治療可以明顯改善BCD患者GV和Ht-SDS，但是治療效果較其他類型矮小癥差。造成療效差異的因素還可能由于患兒自身有慢性疾病，治療期間服用其他藥物的影響或體內(nèi)存在過高的rhGH抗體。

軟骨內(nèi)成骨是身高增長的生理基礎，也是決定最終身高的關鍵因素。任何影響骨發(fā)育的因素均可能導致骨的短小，在人類表現(xiàn)為身材矮小、骨骼畸形。rhGH在矮小癥治療中發(fā)揮的確切作用已得到廣泛認可，其治療作用主要通過誘導靜止期軟骨細胞向增殖期軟骨細胞轉化而發(fā)揮[13]，得益于上述機制，患兒增殖期軟骨細胞增殖、分化增加，故可有效促進骨生長、延長骨長度[14-15]。

本研究結果顯示，治療6個月后骨吸收指標CTX和骨形成指標OC和AKP較治療前均升高，骨轉換明顯加速，最終導致骨量的積累。不同組間治療后CTX比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。有研究報道，骨吸收指標CTX在3個月的時候達到峰值，6個月后反而下降[16]，本研究可能檢測時間點不同未顯示出組間差異。而OC和AKP組間對比可知，GHD組治療后表達水平最高，BCD療效最差。骨代謝指標的變化提示指標開始活化，骨形成速度大于骨吸收速度，從而導致了骨量的積累和骨長度的增長。在骨形成和重建過程中，GH-IGF1是線性生長中最重要的信號通路，GH可以直接或間接地作用于破骨細胞的前體細胞與成熟破骨細胞，促進軟骨細胞和骨細胞增殖和對鈣磷攝取的調(diào)

控[17-18]。GH還可以激活IGF1后通過PI3K/Akt通路調(diào)控骨細胞和骨量[19]，可以調(diào)控骺板軟骨細胞的增殖。PI3K/Akt通路還通過激活GSK3β/NFAtc1級聯(lián)反應誘導破骨細胞的分化[20]，通過PI3Kγ減少破骨細胞生成和骨量的流失[21]。本研究過程中，可能注射部位輪流變化，未出現(xiàn)注射部位的腫痛現(xiàn)象，無肝腎功能的損傷，治療未增加骨齡，其他一些不良反應如頭疼休息后自行消退。

綜上，rhGH臨床上可以用于不同類型矮小癥的治療，其促進骨骼生長的機制可能通過IGF1調(diào)控信號的傳導來完成。盡管短期對BCD患兒療效不如其他類型矮小癥，但均可改善生長發(fā)育情況，源于本研究收集矮小患兒實驗對象所限，對矮小癥最終身高的治療效果還需要進一步的跟蹤研究。

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（收稿日期：2019-03-01） （本文編輯：程旭然）