雖然有家庭數(shù)據(jù)的LWD個體相對較少,但僅LWD和SHOX(矮身高同源框基因)突變的女性身高SDS與父母身高中值有顯著性差異。嚴重腕部畸形的兒童顯著矮于輕度畸形者。Ross et al研究了SHOX突變、身高損失與馬德隆畸形之間的關系,來確定SHOX(矮身高同源框基因)單倍體不足對LWD表型的作用,在研究中也分析了年齡、性別和女性青春期對LWD表型的影響,受試者包括經(jīng)證實的SHOX(矮身高同源框基因)異常的21個LWD家庭(43名3-56歲的受累個體,32女、11男)。在受累個體中SHOX(矮身高同源框基因)缺失和點突變分別為81%和19%。與其它的研究一樣,Ross et al也看到了許多LWD個體存在馬德隆畸形(74%),具有一定的年齡、性別差異(女性發(fā)生率和嚴重程度大于男性)。
當與TS相比時,LWD病人的馬德隆畸形發(fā)生率較高,但兩人群的臂外偏角增加、高顎穹和脊柱側(cè)凸的發(fā)生率相似。SHOX(矮身高同源框基因)缺失和突變是所有LWD病例的病因,而SHOX單倍體不足僅是部分,而不是全部TS病人身高損失的病因。Kosho et al報告了LWD中馬德隆畸形的女性優(yōu)勢和年齡影響的性質(zhì),在青春期之前馬德隆畸形可能并不出現(xiàn)。Kosho et al進行的生長評價研究說明,在青春期前LWD病人沿標準生長曲線生長,但青春期生長突增減弱而導致矮身高。相比之下,非LWD病人在青春期之前沿-2 SDS生長曲線生長,表現(xiàn)出正常或過大的青春期生長突增。成熟度的評價也說明LWD病人的成熟相對較早。他們的研究表明,作為SHOX單倍體不足的后果,雌性激素可能對骨骺生長板發(fā)揮加速成熟的作用,過早融合而加速了骨病變的發(fā)展。Clement-Jones et al對已知SHOX突變(排除TS)病人的臨床檢查進行了回顧性研究,在某些個體發(fā)現(xiàn)肘外翻、短第四掌骨、短頸和脊柱側(cè)凸。這些病人無TS,但卻具有TS的某些骨特征。雖然TS和LWD都有SHOX單倍體不足和相關的矮身高與骨異常表型特征,但TS與LWD的區(qū)別在于額外的生長損失、卵巢功能衰竭和特別的骨特征。
馬德隆畸形
在1878年馬德隆報告,馬德隆畸形是損害腕部活動和美觀的痛苦疾病。馬德隆畸形為一種具不完全外顯率的常染色體顯性遺傳,占所有手部異常~2%。由于缺失和點突變,很高比例的SHOX(矮身高同源框基因)單倍體不足(18名病人中的12名)與馬德隆異常有關。在兒童期中期至兒童期后期或青春期初期,臨床上可見兩側(cè)馬德隆畸形,在女性更多見。在Blanco et al所研究的14名病人中,有8名青春期發(fā)育延遲或月經(jīng)紊亂。馬德隆畸形的放射學特征為橈骨縮短、彎曲和遠側(cè)骨骺的三角形化(表5,圖7,圖8)。馬德隆畸形起因于橈骨骺生長紊亂,導致橈骨彎曲、長骨生長部過早融合、以及尺骨和橈骨遠側(cè)生長部的掌側(cè)部分發(fā)育延遲。這些變化導致橈骨遠側(cè)關節(jié)面掌側(cè)和尺側(cè)傾斜,手和腕向掌側(cè)平移,尺骨向背側(cè)錯位以及腕骨的楔入。馬德隆畸形可能影響整個橈骨或只影響橈骨遠側(cè)(圖9)。隨橈骨的全部受累,可見更嚴重的畸形,伴隨與身高降低和橈尺骨的縮短。在側(cè)位X線片上橈骨彎曲>10度或橈尺關節(jié)間隔≥4mm時出現(xiàn)全部橈骨的形態(tài)異常。通常,橈骨遠端弓彎,典型地出現(xiàn)于掌側(cè)方向,而尺骨繼續(xù)以直線正常生長。特別是,馬德隆畸形以橈骨構(gòu)型的局部變化為特征,兩側(cè)橈骨的弓彎與縮短,伴以尺骨遠側(cè)的背向半脫位,引起遠側(cè)橈尺關節(jié)的不穩(wěn)定性和上下肢端對稱縮短。馬德隆畸形的其它特征包括橈骨遠側(cè)關節(jié)面的傾斜度增加,隨月骨向近側(cè)和掌側(cè)位移和尺骨頭的背側(cè)半脫位而腕骨呈三角形。其它的變化包括尺骨、腕骨(腕骨楔入)、關節(jié)軟骨、韌帶和腱的異常。
馬德隆畸形可能單側(cè)或雙側(cè)。單側(cè)出現(xiàn)雖然少見,但可能因外傷、感染或生長板損傷而出現(xiàn)。尺骨的縮短和手骨萎縮提示了外傷后的原因而不是先天形成。馬德隆畸形可能是典型的,或極少非典型的。典型的畸形中橈骨的傾斜朝向掌骨和尺骨面,而非典型的畸形中橈骨遠側(cè)端的傾斜朝向背側(cè),腕骨向背側(cè)位移,尺骨遠側(cè)端向前脫位。馬德隆畸形的病因可分類為:外傷后的、發(fā)育不良的、遺傳的或特發(fā)性病因。外傷后的馬德隆畸形可能由橈骨生長部的損傷或未成熟的關節(jié)過多反復負荷所引起,例如少年體操運動員。發(fā)育不良的病因可能由多發(fā)遺傳性外生骨疣綜合癥或遺傳性甲-骨發(fā)育不良綜合癥所引起。大部分馬德隆畸形繼發(fā)于LWS或其它軟骨骨生成障礙,橈骨縮短特征可能是由于軟骨發(fā)育不全。馬德隆畸形是TS的一種偶然特征,但并不與單純GH缺乏或特發(fā)性矮身高普遍有關。馬德隆畸形常常與額外的異常有關,特別是發(fā)育延遲、月經(jīng)紊亂以及性染色體畸變。馬德隆畸形可能單獨出現(xiàn),或作為其它臨床綜合癥的一部分而出現(xiàn),例如Funderburk肢中性腎炎、Kapur綜合癥、Silengo綜合癥、C型短指畸形、多發(fā)性外生骨疣綜合征、以及骨干性軟骨發(fā)育不全和環(huán)境原因(外傷和感染)。
與馬德隆畸形有關的其它身體異常包括,發(fā)生在第6和第7頸水平上的頸肋綜合征和克羅恩氏病。特發(fā)性馬德隆畸形更常見于雙側(cè),其嚴重程度不對稱??赡艹霈F(xiàn)早熟的骨性關節(jié)炎和腕管綜合癥等并發(fā)癥。自發(fā)地伸肌斷裂雖然少見,但也可能出現(xiàn)。
特發(fā)性矮身高
雖然GH缺乏、生長激素受體(GHR)缺乏和遺傳性突變僅是小部分矮身高的骨骼紊亂病因,但在絕大部分兒童,導致矮身高的生長障礙仍然是特發(fā)性的。ISS是兒童期頻發(fā)(3%)的疾病,以顯著的矮身高(<-2 SDS)和生長速度持續(xù)較低為特征。ISS兒童出生時的孕齡體重、孕齡身長,身體比例和食物攝取均正常。ISS的兒童個體也未表現(xiàn)出任何生化的或特定延遲生長的疾病,例如慢性全身性疾病、或骨骼、內(nèi)分泌和染色體異常疾病。
ISS不同于生長障礙,因為生長障礙指的是相對于其年齡、性別和發(fā)育階段來說生長不良的兒童。兩種最普遍的ISS形式包括遺傳性矮身高(骨齡不延遲,兒童的生長在其靶身高范圍之內(nèi))和體質(zhì)性生長延遲(骨齡延遲)。ISS兒童有正常的生長速度(常常處于正常范圍的下限)和血清胰島素樣生長因子I(IGF-I)和IGF結(jié)合蛋白3濃度。
最近已經(jīng)證明,SHOX突變對某些ISS病人起一定的作用。迄今為止,發(fā)現(xiàn)~2-3%的ISS病人有SHOX缺失或點突變。Rappold et al在900名矮身高兒童的調(diào)查中分析了SHOX單倍體不足出現(xiàn)情況,發(fā)現(xiàn)在分析基因內(nèi)突變的750名病人中,在9名病人鑒別出SHOX編碼區(qū)域的突變(寂靜、錯義和無義突變)和小部缺失。在研究基因缺失的150名病人中,有3名病人基因全部缺失。由這900名ISS病人中,Rappold et al鑒別出2.4%的病人SHOX突變,其中80%(相當于全組的2%)為基因完全缺失攜帶者。其他研究者也得出了類似的數(shù)據(jù),1%-2%的ISS病人SHOX完全缺失。Schneider et al分析了118名LWD病人和1500名以上的ISS病人的SHOX缺失情況,發(fā)現(xiàn)34%的LWD病人和2%的ISS病人SHOX缺失。Musebeck et al在50名矮身高兒童(其中35名為ISS,32女、3男)研究了SHOX突變/缺失發(fā)生率,但使用熒光原位雜交方法的染色體檢驗未發(fā)現(xiàn)SHOX缺失,而在12名有額外前臂異常,例如肘外翻、短掌骨或馬德隆畸形的病人中,有5名檢測出一條性染色體SHOX缺失。根據(jù)ISS病人SHOX發(fā)生率和大部分矮身高病因為特發(fā)性的假設,估計總體人群中SHOX缺失率為1/2000至1/4000之間。
少數(shù)研究報告,ISS病人中SHOX單倍體不足有較高的發(fā)生率。Morizio et al發(fā)現(xiàn)未知病因的矮身高病人中,7.1%的有SHOX缺失。Huber et al在84名ISS病人中研究了SHOX異常的發(fā)生率,以及SHOX異常個體的馬德隆畸形發(fā)生率,發(fā)現(xiàn)15%的ISS病例存在SHOX單倍體不足,其中部分缺失的為2%,完全缺失的79%,點突變20%。他們將ISS病人中高比例的SHOX發(fā)生率歸因于研究中男孩的比例較大。
左手腕X線片除了評價骨齡之外,放射學檢查通常對ISS無作用。但對及早識別SHOX特征的細微變化是有益的。通過仔細檢查,在某些SHOX單倍體不足的ISS病人,應鑒別的X線表現(xiàn)包括有小腿的肢中部縮短、遠側(cè)橈骨骨骺和/或腕骨的輕微三角形化、遠側(cè)腕骨排的椎體化以及橈骨遠側(cè)尺骨緣的透明(表6)。
特納綜合癥(Turner Syndrome,TS)
TS最早由Henry Turner在1938年報告,是一種最普遍的染色體異常,其發(fā)生率為1/2500活產(chǎn)女性。TS的細胞遺傳學特征為,某些或所有軀體細胞一條X染色體的完全或部分缺失。約60%的為45,X核型,其余為鑲嵌型45,X/46,XX,或各種X染色體的結(jié)構(gòu)性缺失。
至今,已有幾項研究指出,SHOX單倍體不足與TS出現(xiàn)特異骨骼特征有關。TS個體僅有一個SHOX拷貝。SHOX突變兒童的家庭研究多次表明,有相同突變的年齡較大成員表現(xiàn)出TS的輕微骨特征。Clement-Jones et al.提出了與SHOX相關的生長損害表型表現(xiàn)為,TS顱面異常,例如高顎穹、小頜畸形、短頸、耳異常發(fā)育和骨異常,例如肘外翻、膝外翻、短第四掌骨。其它的臨床研究報告,SHOX單倍體不足可能導致額外的骨異常,包括肢中部畸形和馬德隆畸形。Ross et al報告LWD對身高的損害約占TS的2/3,與TS相比,LWD的馬德隆畸形發(fā)生率更高。而兩人群臂外偏角的增加、高顎穹和脊柱側(cè)凸發(fā)生率相似。
90%以上的典型TS女孩可見矮身高。除此以外,其它的身體表現(xiàn)有與眾不同的面部特征,例如耳發(fā)育異常、高顎穹、小頜畸形、發(fā)際線低、短寬的蹼狀頸、盾形胸、水腫(手和腳)、指甲發(fā)育不全或過度凸起(表7)。TS的其它典型特征為導致不育的生殖腺發(fā)育不全、心臟(雜音和主動脈縮窄)和腎異常(特別是馬蹄形腎)。手腳可見的骨骼異常有:膝外翻,短第四和/或第五掌骨/跖骨(60%),馬德隆畸形,手、腳、肘、股骨骨質(zhì)疏松,腕骨/跗骨的融合,橈腕關節(jié)部位成角而腕骨角度減小,遠節(jié)指骨呈鼓槌狀,短第五中節(jié)指骨,第四指指骨不成比例的長,腕骨呈粗糙的網(wǎng)狀,腕骨面積小和高弓足(圖10,圖11)。下肢的X線特征表現(xiàn)包括膝外翻(70%)、脛骨坪中部凹陷,近側(cè)脛骨內(nèi)側(cè)面呈蘑菇狀凸出(外生骨疣樣)(60%),脛骨干骺端和骺不規(guī)則,髕骨向外側(cè)脫位,髕骨發(fā)育不全,脛距關節(jié)傾斜。TS病人的自身免疫疾病發(fā)生率增高,特別是慢性甲狀腺炎。
TS的鑒別診斷包括SHOX缺失引起的疾?。↙WD和LMD),努南綜合癥(常染色體顯性遺傳,男女均可出現(xiàn))、自身免疫性甲狀腺炎、XX和XY型性腺發(fā)育不全、XY性腺缺如綜合癥、淋巴水腫、多發(fā)性翼狀膜綜合癥和Klippel-Feil畸形(先天性短頸綜合征)。
SHOX單倍體不足病人的GH治療
無法解釋的矮身高使醫(yī)生對生長疾病的診斷與治療處于困境。GH缺乏的發(fā)生率為1/4000至1/10000,遠不如SHOX不足那樣普遍。~1%的身高低于3rd百分位數(shù)兒童GH缺乏或有GH、生長激素釋放激素(GHRH)、IGF-I基因或各自受體的突變。GH缺乏可能是先天性的,也可能是獲得性的。先天性的病因與GHRH或GH合成,或各自受體的失活突變相關,以常染色體隱性遺傳。這些疾病在MRI上可見為垂體柄發(fā)育不全、空蝶鞍綜合癥或垂體后葉異位亮點。獲得性病因包括產(chǎn)傷、滲透性病變(組織細胞增多癥)、贅生物(顱咽管瘤)、手術、放射或頭部損傷。對于GH缺乏和特納綜合癥、ISS、小于孕齡兒出生的兒童、慢性腎衰竭和目前的SHOX不足等非GH缺乏疾病,GH治療是有效的。
治療SHOX單倍體不足可有兩種干涉方案:重組人生長激素(rhGH)治療和應用促性腺激素釋放激素類似物(GnRHa)。已經(jīng)證明GH治療有效地促進線性生長,rhGH是目前使用的促進生長藥物。迄今為止,已經(jīng)有5篇關于以rhGH治療SHOX單倍體不足的報告。總起來看,這些研究證明以rhGH治療男女性SHOX單倍體不足取得了一定的短期生長反應益處(表8)。
Binder et al選擇了68名SHOX單倍體不足的特發(fā)性矮身高兒童(身高<-2 SDS),來確定rhGH作為生長促進劑的效果。所有病人骨齡的進展與年齡相符合,X線表現(xiàn)的發(fā)展很小,馬德隆畸形未惡化。在這些研究中,雖然使用的rhGH劑量范圍較為寬大,但均未觀察到副作用,所有的數(shù)據(jù)提示較高的rhGH劑量與較大的短期生長效果相關。在同一病人組,Binder et al研究了rhGH(1.0 IU /kg/wk)對兩名SHOX點突變兒童(5.9歲和8.4歲) 的治療效果。在第一年,兩名兒童表現(xiàn)出很好的生長突增,生長速度分別為9.5和9.4cm/yr。但是下肢的生長不如軀干和上肢,說明rhGH能夠有效地促進身高生長,但具有生長不成比例的傾向。Munns et al在2名SHOX單倍體不足女孩,研究了以rhGH治療2年對身高和骨密度(BMD)的影響,并評價了LWD。在2年的治療中兩名病人的身高SDS都增長。以rhGH治療,1號病人臂展和上肢測量指標相對增加,而2號病人下肢程度相對增長。治療中,骨齡增加但無BMD的惡化和其它副作用,提示在SHOX病人的2年rhGH治療是安全和有效的。Ogata et al在SHOX單倍體不足病例(n=3,1名7歲男孩和兩名6歲女孩)研究了GH(0.5 IU 或 0.17 mg/kg/week)治療的長期效果。這些病人有生長速度下降的矮身高,有或無短第四掌骨和輕微的馬德隆畸形。在治療的第一年中,2名病人身高顯著增長,而且在青春期前身高中等增長。一名女孩治療后橈骨輕微縮短,曲率處于臨界線上;另一名女孩對GH和GnRH治療未出現(xiàn)可辨的反應。在17歲時,后者病人為矮身高(4.1SDS),雙側(cè)肘外翻、馬德隆畸形和完全的乳房發(fā)育。該研究說明,GH治療對大部分疾?。ò═S)的SHOX單倍體不足病人身高增長效果不同,在進入青春期后的GnRH治療不足以預防類似馬德隆畸形的骨病變發(fā)展。Shanske et al對10歲SHOX不足和ISS男孩以GH治療的研究證實了rhGH改善病人身高生長的研究結(jié)果。為了研究GH治療SHOX不足矮身高兒童的效果,Blum et al在52名SHOX單倍體不足、身高<3rd百分位數(shù)的青春期前的受試者(24男,28女;3.0-12.3歲),進行了一項隨機化的、多中心臨床實驗研究,將別人隨機分為GH治療組(n=27)和非治療對照組(n=25),在2年的研究期間,GH治療組身高SDS表現(xiàn)出顯著的增長,提示了GH有效促進不同形式的SHOX單倍體不足病人的線性生長。
至今,所有以GH治療SHOX單倍體不足病人的報告確證了第一年所達到的身高增長,但是,治療≥48個月的結(jié)果卻是不同的,除了Ogata et al研究中的3號病人外,其它的病人證實了rhGH的短期益處,在治療12個月時身高SDS平均增長0.8(n=8),在24個月時平均增長0.6(n=3)。這些數(shù)據(jù)提示,在12個月治療后rhGH的效果可能減小。此外,只有在長骨生長部尚未融合時GH治療才有效。然而,文獻中報告的以rhGH治療SHOX單倍體不足病人的例數(shù)很少,因此,尚需在大樣本人群進一步地研究。
結(jié)論
本文綜述了SHOX的基因型與表型的關系,以及TS、LWD、LMD、ISS和馬德隆畸形矮身高兒童的X線典型特征。SHOX單倍體不足和雌性激素在生長板及其不同的區(qū)域內(nèi)具有復雜的相互作用。部分SHOX不足主要影響遠側(cè)橈骨和脛骨生長板,而完全性SHOX不足對這些骨骼的影響更為嚴重,而且也損害尺骨和腓骨生長板。這些疾病的臨床和X線表現(xiàn)的可變性與年齡相關,隨年齡的增長X線特征表現(xiàn)逐漸出現(xiàn),在8歲以前大部分患者未出現(xiàn)腕部馬德隆畸形。同時出現(xiàn)下列身體/X線表現(xiàn)可能提示應評估SHOX:臂展/身高比例下降,坐高/身高比例增加,體重指數(shù)在一般水準以上,馬德隆畸形,肘外翻,短或弓形的前臂,肘部尺骨脫位,出現(xiàn)肌肉肥大?;蔚膰乐爻潭瓤赡芘c生長不足相關,早期的X線診斷能夠及早的治療干涉。X線攝片在識別ISS的SHOX單倍體不足,特別是早期變化中的作用尚待進一步的研究。定量的X線片骨骼分析,例如掌指骨模式特征分析,以及骨特征分析,例如干骺端的透明、橈骨遠側(cè)端骨骺尺側(cè)緣發(fā)育不全和橈骨成角或縮短,可能夠早期識別SHOX相關疾病。應當獲取父母手部和前臂X線片,來確認基因型和表型表現(xiàn)。此外,SHOX數(shù)據(jù)庫能夠綜合回顧一定疾病的特定X線表現(xiàn)特征。
徹底的臨床檢查是選擇SHOX缺失病人關鍵的第一步。對于出現(xiàn)一種或多種軟骨骨生成障礙或特納綜合癥骨異常表現(xiàn)的矮身高兒童和成年人,需要進行SHOX缺失或突變的提示性分析。在前臂和下肢X線片上詳細評價細微變化是關鍵。一般而言,對于下述兒童醫(yī)生應當考慮SHOX缺失:(1)特發(fā)性矮身高,特別是低于由父母身高所預期的身高;(2)家族性矮身高,特別是家庭中是否女性特別突出;(3)前臂和小腿不成比例的縮短。
因為在ISS中SHOX的發(fā)生率很低,所以必須要有選擇性的篩查這些病人的SHOX單倍體不足。這種選擇應限定于前臂異常的矮身高個體,建議仔細檢查骨齡X線片和前臂X線表現(xiàn)來評價細微變化。進一步的診斷研究應確定ISS病人的早期放射學征兆,以作為適當治療干涉的提示。
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