前言
小于孕齡兒(SGA)出生可能有重要后果,不僅成年身高(AH)低于-2 SDS的風險顯著增加,而且2型糖尿病和心血管疾病的風險也增加。至今尚不清楚對于持久矮身高的SGA病人是否也是如此,因為目前尚未在出生后完全趕上生長的與持久矮身高的SGA之間進行區(qū)分。
在生命的頭2年中,約15%的SGA出生的兒童未趕上生長而身高不能達到-2 SDS以上。其中的大部分達到的AH在-2 SDS以下。這些兒童持續(xù)矮的原因不完全清楚。60%的SGA矮身高兒童在24小時GH測定中有低血漿GH水平,但是發(fā)現GH治療中生理水平的GH與生長反應之間無相關。對于持久性矮身高有幾種理論解釋,有人提出是生長因子敏感性下降;也有人提出可能受到子宮內程序性改變或遺傳背景的影響。最近研究證實,對SGA矮身高兒童的5年GH治療導致兒童期身高的正?;H欢?,尚無研究報告長期連續(xù)GH治療后的AH結果。
在本文中,我們報告了隨機化、雙盲、劑量-反應實驗中的54名SGA矮身高兒童的AH,評價了以3或6 IU GH/m2/d (0.033或0.067mg/kg/d)劑量長期連續(xù)GH治療的效果和安全性。
受試者和方法
研究組
79名青春期前的SGA矮身高兒童參加多中心、雙盲、隨機化的劑量-反應實驗,其中因下列原因6名兒童丟失:盡管出現趕上生長但缺乏動機(n=4),治療性早熟(n=1),出現GH不敏感性的生化征兆(n=1)。因為這6名兒童未能跟蹤,所以分析中不包括他們的數據。在其余的73名兒童中,54名兒童達到了AH,因而本文對他們的數據進行評價,其余19名兒童尚未達到AH而沒有包括。達到AH的兒童在開始GH治療時的年齡比未達到AH兒童約大3歲(8.1±1.9對5.4±1.9歲;P < 0.001),但開始治療時的其它臨床特征相似,表1。
劑量-反應實驗評價3和6 IU GH/m2體表面積/d (0.033 or 0.067 mg/kg/d) 兩種劑量對長期生長及最終達到的AH的效果。包括的標準為:1)出生身長SDS低于-1.88,2)開始研究時CA男孩在3-11歲、女孩在3-9歲,3)CA的身高SDS低于-1.88,4)CA的身高速度(HV)SDS≤0以排除自發(fā)趕上生長的兒童,5)處于青春期前發(fā)育階段(女孩乳房Tanner等級I和男孩睪丸體積<4ml),6)新生兒期無并發(fā)癥(無嚴重窒息癥狀,無新生兒膿毒病,無長期呼吸性通氣并發(fā)癥)。排除的標準為:內分泌或代謝性疾病、染色體疾病、由其它疾?。ㄇ甯袆儕Z、嚴重慢性疾病或軟骨發(fā)育不全)或綜合癥(Silver-Russell綜合癥除外)引起的生長障礙,以前或目前應用干擾GH治療藥物的病人。在79名病人中,27名有部分GH缺乏(GHD,以兩次GH刺激試驗和一次刺激試驗和24小時GH測定中最大GH分泌峰在10-20mU/l確定)。
實驗驗研究開始于1991年,得到荷蘭四個治療中心的倫理委員會的批準,出于倫理的考慮,未批準在AH前使用對照組。由父母或兒童監(jiān)護人得到知情同意書。
對照組
在與GH治療組(1980-1989)同時期的1990年,在三所大學醫(yī)院出生的107名出生身長低于-1.88 SDS的兒童,參加一項2歲時矮身高SGA兒童自然生長研究,有59名兒童由于開始GH治療(n=21),性早熟治療(n=1),痙攣性截癱(n=1),或缺乏動機或移居國外(n=36)而丟失。在本實驗研究進行過程中,有29名兒童符合包括標準,持久矮身高而無趕上生長征兆(HV SDS, <0),但因他們的兒科醫(yī)師未參加本GH實驗研究而仍然未能治療。這些兒童均無GH缺乏,跟蹤這一組兒童作為本文對照組。在2001年,15名兒童達到AH,作為54名治療組兒童生長和AH的對照。
劑量-反應實驗設計
在以CA和24小時GH測定中GH的自然分泌分層后,將79名兒童隨機、匿名分為兩劑量組:組A,3 IU/m2/d;組B, 6 IU/m2/d (分別為0.033或0.067 mg/kg/d)。研究由1991年4月開始至1993年1月,每日就寢時皮下注射生物合成的生長激素。每3個月根據體表面積調整劑量。為了保證雙盲設計,使用配制的同等體積的制劑。
生長評價
在研究中,每3個月一次,由一名醫(yī)生檢查測量所有的兒童,每次隨訪以Harpenden測距儀測量4次身高,取平均數進行分析,身高以CA的SDS表示(年齡身高SDS)。以荷蘭參考標準計算男女兒童靶身高(TH)加長期趨勢3cm:1/2 x(父身高+母身高±12) + 3 。使用荷蘭參考標準,TH和體重指數(BMI)以SDS表示,靶身高的范圍定義為平均TH±2 SD。有一名研究者使用TW2方法評價骨齡(BA),骨成熟度以BA變化/CA變化的比值表示,以CA減BA計算二者差值。由一名研究者根據Tanner方法評價女孩發(fā)身等級,男孩使用睪丸儀測量體積。青春期發(fā)身開始定義為女孩乳房Tanner等級II,男孩睪丸體積4ml。
AH的確定
GH治療組的AH定義為前6個月中生長速度低于0.5cm和女骨齡≥15歲、男骨齡≥16.5歲。AH在GH治療過程中或在停止治療后追蹤的2年內達到。以AH SDS減去TH SDS計算修正的AH。在達到AH或在近AH時病人決定停止GH治療,近AH定義為前6個月中HV在0.5-2cm之間。對于對照組,AH定義為CA和/或BA男18歲、女16歲時的身高
生化參數
在開始GH治療前和停止治療后,進行標準的精氨酸耐受性實驗(arginine tolerance test,ATT)。在開始GH治療時和GH治療6年后進行葡萄糖耐受性試驗。在開始GH治療和劑量-反應實驗中另采集血樣,測定血漿IGF-I水平和血紅蛋白A1c水平,在開始GH治療時和第一年、第二年和第五年后測定血漿IGFBP-3水平。在離心后,冰凍保存?zhèn)錅y。
激素測定
使用RIA方法測量血漿GH、IGF-I、IGFBP-3和胰島素,所有指標在同一實驗室進行。因為血漿IGF-I和IGFBP-3水平依年齡性別而不同,所以使用相同實驗室健康兒童參考值將數值轉換為SDS表示。
統(tǒng)計分析
為保持在達到AH前的雙盲設計,在使研究者不能識別個體病人的情況下,由一名統(tǒng)計人員獨自完成統(tǒng)計分析和結果總結。數據以平均數和標準差表示,使用配對t檢驗,檢驗連續(xù)變量差異。使用單樣本t檢驗來檢驗研究過程中不同時間點上零與SDS值之間的差異,使用兩樣本-t檢驗,檢驗組間差異。計算以GH劑量調整后的連續(xù)變量之間的相關系數。使用多元回歸分析構建預測AH SDS預測模型,檢驗的變量有GH劑量、TH SDS、開始治療時的身高SDS、開始治療時的CA-BA、出生身長SDS、性別、開始研究時年齡、第一年的骨齡、青春期開始年齡、開始時BMI SDS。P < 0.05為顯著性水平。
結果
GH實驗
組A和組B分別在平均GH治療7.9±1.7年和7.5±1.7年時達到AH。全組和54名達到AH的兒童治療前的臨床數據見表1。除了年齡外,兩組開始治療時的臨床特征相似。
AH
組A(3 IU/m2/d)和組B(6 IU/m2/d)GH治療的平均AH SDS分別為-1.1±0.7和-0.9±0.8,表2。兩組的AH SDS都顯著高于開始治療時的身高SDS (P < 0.0001),兩組間的AH SDS差異未達到統(tǒng)計學顯著性(平均差值 0.3 SDS;95%置信區(qū)間(CI), -0.2, 0.6;P = 0.3)。圖1給出了開始治療時、治療2年和5年后、AH時的身高SDS和開始至AH的身高SDS增長。組A(開始時-2.9±0.8至-1.1±0.7)與組B(開始時-3.0±0.7至-0.9±0.8)相比,開始至AH的平均身高SDS增長無顯著性差異(差值0.3 SDS;95% CI,-0.1,0.7;P = 0.1)。表2列出了研究過程中的身高SDS、TH SDS、AH SDS和修正的AH SDS(AH SDS減TH SDS)。組A的TH SDS(-0.9±1.0)幾乎顯著地低于組B(-0.5±0.9;平均差值為0.5,95% CI為0.1,1.0;P = 0.08),結果組A(-0.2±0.8)和組B(-0.4±0.9)之間修正的平均AH SDS無顯著性差異(平均差值 0.2;95% CI,-0.2, 0.7;P = 0.2)。圖2為研究中不同時間點上修正的AH SDS,在GH治療開始時和2年后,組A和組B修正的身高SDS顯著小于0(分別為P < 0.001和P < 0.001)。在AH時,組A修正的身高SDS與0相似,但組B低于0(P < 0.05)。對于男孩,組B的TH SDS和AH SDS顯著高于組A(P < 0.01, P < 0.05)(表2);但對于女孩,組A和組B之間的TH SDS和AH SDS無差異(P < 0.05)。
非GHD與部分GHD的SGA兒童AH的比較
組A和組B中非GHD兒童的AH SDS(分別為-1.1±0.8和-0.9±0.8)與兩組中的部分GHD兒童(分別為-1.2±0.7和-0.9±0.7)相似(表2);組A和組B中非GHD兒童平均身高SDS增長(分別為1.9±0.8和2.1±0.8)也與兩組中的部分GHD兒童(1.8±0.5和2.2±0.6)相似。非GHD和部分GHD的SGA兒童之間,以GH劑量和TH SDS修正的AH SDS和身高SDS增長無顯著性差異。
青春期
組A和組B男孩青春期開始年齡分別為11.7±0.9歲和11.8±0.7歲;女孩分別為10.9±1.1歲和10.8±1.1歲,劑量組之間無顯著性差異(均為P > 0.1)。組A和組B中男孩達到AH的年齡分別為16.8±0.9歲和16.9±1.1歲;女孩分別為14.8±0.8歲和15.1±1.2歲,不同GH劑量組間達到AH年齡也無顯著性差異(均為P > 0.1)。組A和組B中男孩青春期持續(xù)時間(青春期開始至AH)分別為5.1±1.2年和5.2±1.0年;女孩分別為3.9±1.0年和4.3±1.1年。
骨成熟度
無論GH劑量多少,研究期間以每年BA/CA表示的平均骨成熟度變化顯著大于1。在GH治療的第1年,組A和組B骨成熟度變化中位數(范圍)分別為1.5 (0.6–2.7)歲和1.1(0.2–3.2)歲;在治療的第4-5年,組A和組B骨成熟度變化分別為1.1(0.3–2.5)歲和1.0(0.3–2.2)歲,由第5年至停止GH治療時組A和組B的骨成熟分別為1.0 (0.3–1.6)歲和1.1 (0.4–1.7)歲。在GH治療開始時、第5年時以及停止治療時的CA與BA平均差值(CA - BA)分別為0.5±1.1歲, -1.0±1.1歲,和-1.1±1.1歲,組A與組B之間無顯著性差異。
GH, IGF-I和IGFBP-3
達到AH的非GHD SGA兒童在開始GH治療時,GH刺激試驗的最大GH峰為28.7 ±11.5mU/l,在24小時GH測定中的GH峰為37.2±16.1mU/l,平均IGF-I SDS為-0.5±0.8。達到AH的54名SGA兒童中,17名兒童的最高GH峰在10–20 mU/l之間。在這些部分GHD兒童,刺激試驗中GH峰、24小時GH測定中GH峰、開始治療時IGF-I SDS平均數分別為13.0±5.8mU/l、 20.9±8.5mU/l和 -1.8±1.2,均低于非GHD SGA兒童(分別為P < 0.001, P < 0.01和 P < 0.001)。
以前曾經報告了5年GH治療中全組的IGF-I SDS和IGFBP-3 SDS的變化。在停止GH治療時,組A和組B的平均IGF-I SDS分別為1.0 ±1.1和1.3±1.2,均與0之間存在顯著性差異(P < 0.001);組A和組B的平均IGFBP-3 SDS分別-0.8±0.9和-0.06±0.7,僅組A與0之間存在顯著性差異(P < 0.001)。在停止治療時,僅IGFBP-3 SDS的組間差異存在顯著性(P < 0.01)。
AH的預測因素
雖然組A和組B之間的AH SDS 和身高SDS增長無顯著性差異,但仍然將兩組合在一起計算了以GH劑量調整后的相關系數。AH SDS與開始GH治療時的身高SDS(r = 0.49; P < 0.001)、TH SDS(r = 0.49; P < 0.001)和治療前HV SDS(r = 0.32; P < 0.05)正相關。AH SDS與下述變量無顯著性相關:開始治療時的CA和BA、出生身長SDS、ATT中的最大GH峰、24小時GH分泌特征、治療開始時的IGF-I SDS以及GH第一年中的IGF-I SDS。
開始GH治療至AH期間,身高SDS的增長與治療開始時的CA和BA負相關(分別為r = -0.36; P < 0.01和 r = -0.46; P < 0.01)。出生身長SDS、TH SDS、治療前HV SDS、開始GH治療時IGF-I SDS、IGF-I SDS的增長、ATT中的平均最大血漿GH反應、24小時GH分泌特征與開始GH治療至AH期間身高SDS的增長無顯著性相關。
多元回歸分析表明,使用變量TH SDS、開始GH治療時的身高SDS、開始GH治療時的CA-BA、以及GH劑量說明了AH SDS變異的42%(殘數標準差=0.60),表3為多元回歸分析結果。對AH SDS無顯著性影響的變量為性別、開始治療時的CA、第一年中的骨成熟度、青春期開始年齡、開始治療時的BMI SDS、出生身長SDS和GH劑量。
安全性
治療是完全能夠耐受的,未檢測出與GH治療相關的不利事件。最近,我們研究組發(fā)表了關于6年的口服葡萄糖試驗中空腹和刺激的葡萄糖、胰島素水平的研究結果,簡而言之,連續(xù)6年的GH治療對葡萄糖水平無不利影響。GH治療引起較高的空腹胰島素水平和葡萄糖刺激的胰島素水平,說明了相對的胰島素抵抗。未發(fā)現GH劑量組間的顯著性差異。所有兒童均未出現糖尿病。
對照組
對照組15名兒童(5男,10女)平均出生身長SDS -3.3±1.2、出生體重SDS -2.7±0.7、平均孕齡34.3±2.3周。在進入對照組時平均年齡7.8±1.7歲、身高SDS -2.6±0.5、TH SDS -1.1±1.0、修正的身高SDS -1.5±0.9。除了孕齡之外,在GH治療組與對照組之間未發(fā)現治療前臨床特征的顯著性差異。
GH-治療組與對照組的AH
在平均追蹤7.5±1.2歲后,對照組達到的AH SDS平均為-2.3 ±0.7,至AH時的身高SDS增長平均為0.3±0.7SDS,修正的AH為-1.2±0.6SDS,所有這些指標均顯著低于GH治療組(平均差值分別為1.3 ,95% CI:0.9, 1.8)、1.7,95% CI:1.3, 2.3和0.9,95% CI:0.4, 1.4,均為P < 0.001)。
討論
我們的研究證明,對SGA出生的矮身高兒童,連續(xù)GH治療導致了兒童期身高的正?;痛蟛糠謨和疉H的正常化。在平均7.8年后,以3 IU GH/m2/d (組A)治療的兒童的平均AH達到-1.1±0.7SDS,而以6 IU GH/m2/d (組 B)治療的兒童的平均AH達到-0.9±0.8,GH治療使85%的兒童的AH達到正常范圍(-2.0 SDS以上),98%的兒童的AH在TH范圍之內。有趣的是,兩治療組之間的AH SDS無顯著性差異,由開始治療至AH期間的平均身高SDS的增長也無顯著性差異(組A:1.8±0.7SDS,男增長 12 cm、女增長11 cm;組B:2.1±0.8SDS,男增長14 cm,女增長13)。
因組A的TH SDS顯著低于組B,所以當我們以TH SDS修正AH SDS時,組A(-0.2±0.8)和組B(-0.4±0.9)的平均修正的AH SDS相似。這就說明,當以遺傳潛力(TH)修正AH SDS時,以3 IU/m2/d的較低GH劑量治療的兒童得到了相同的結果。我們的研究表明98%的SGA矮身高兒童在長期GH治療后達到的AH在TH范圍之內。
有兩項隨機化的研究報告了GHD的SGA出生的矮身高兒童。他們發(fā)現,由開始治療至AH期間的身高SDS增長平均為0.5和0.9 SDS,這些數值比本研究低許多,但有數種因素可解釋上述研究結果的差異。他們研究中的受試者開始時的年齡較大,而且治療時間短的多(兩項研究均為4.6年)。此外,Coutant et al.的研究中GH劑量范圍寬大,低劑量組平均為1.8 IU/m2/d(幾乎僅為我們最低劑量的一半)。
因為醫(yī)學倫理委員會未批準包括AH前的GH實驗隨機化對照組,所以我們將GH治療組與相同包括標準和年齡的縱向跟蹤對照組進行了比較,這一組病人因其醫(yī)生未參加GH實驗研究而未接受GH治療。對照組達到的AH SDS為-2.3±0.7,在平均追蹤7.5年中達到AH前的身高SDS增長為0.3±0.7,修正的AH SDS為-1.2±0.6。這些數據表明,與未治療的SGA矮身高兒童相比,GH治療顯著增高了AH SDS。但對照組中女孩比例大于GH治療組,因為我們研究中以SDS表示AH,不同性別之間無差異,所以不同的比例不可能影響本研究結果。
我們的研究證明,在GH治療一年后大部分兒童達到了正常的身高,并保持在正常范圍之內而達到AH,由此說明在兒童期和青春期有正常的身高。與GH治療5年后的身高SDS相比,在治療結束時的身高SDS稍微下降,可能是由于青春期開始較早,青春期持續(xù)時間較短,和/或骨成熟加速,而在相對較小年齡上達到AH。但是,我們在兩劑量組發(fā)現,青春期開始的平均年齡與正常荷蘭兒童相似(健康兒童中位數年齡為男11.5歲和女10.7歲),而青春期開始至AH期間身高平均增長為男29.8cm,女18.9cm,同時也未發(fā)現治療停止前的青春期中骨成熟的加速。但以前發(fā)表的研究報告曾證明,未治療的SGA兒童青春期生長突增早于正常兒童,我們發(fā)現GH治療5年后的CA-BA差值為-1.0,說明骨齡提前1歲,這就解釋了身高SDS的輕微下降。因為我們兩劑量組間無顯著性差異,所以骨齡提前1歲不可能與GH治療有關??赡芙忉屔砀逽DS輕微下降的另一個因素是,某些兒童在接近AH時停止GH治療而未達到完全的身高潛力。
當以GH劑量修正后, TH SDS和開始GH治療時身高SDS最高的兒童,其AH SDS也較高。雖然開始治療時年齡與開始治療至AH期間的身高SDS增長弱相關,但卻與AH SDS無相關。其它的研究未發(fā)現相關的原因可能是由于他們開始治療時的年齡較大,至AH前的治療持續(xù)時間較短。在長期過程中影響AH的其它因素(例如,遺傳背景)可能更為重要。但在我們看來,不應推遲到青春期才開始治療,這樣不僅治療期過短,而且也將失去兒童和青春期身高正常的優(yōu)勢。
我們研究中的GHD兒童不是嚴重的GHD,而僅是不完全的GHD。這些兒童的生長和AH與無GHD的兒童相似。在全組受試者中,開始治療前的自然與刺激的GH與AH SDS或身高SDS增長之間無相關。我們的結果與其它關于GH治療反應與開始治療前的GH狀態(tài)無關的研究相一致。這說明,GH治療對SGA出生的矮身高兒童是有效的,不管治療前GH狀態(tài)如何都使大部分兒童達到正常的成年身高。
對GH劑量的建議依賴于SGA矮身高兒童的最終目的。最重要的目的可能是正常成年身高,即AH在-2 SDS以上。其次,可能是使AH在TH SDS范圍之內。為了形象化每一目的對GH劑量決策的影響,我們組建了預測模型(表3)。AH SDS的預測模型表明了幾種影響AH SDS的變量:TH SDS、開始治療時的身高SDS、開始治療時的CA-BA。包括有這些變量并不奇怪,因為發(fā)現這些變量也是預測其它病人組身高SDS和AH的因素,說明了對SGA矮身高兒童,這些因素在對GH治療的反應中發(fā)生作用。假設一名SGA兒童在持續(xù)-2 SDS的矮身高和無骨齡延遲時(CA-BA=0,表4)時開始GH治療,那么我們的模型可預測,在這名兒童有平均TH SDS(TH SDS=0)時,使用3 IU GH/m2/d劑量后可達到的AH為-0.6 SDS(95%預測區(qū)間(PI)在-1.8和0.6 SDS之間);而對于使用相同GH劑量的TH SDS為-2 SDS的兒童,預測的AH為-1.2 SDS (95% PI在-2.4和0之間)。如果選擇了第一個治療目的(AH在-2 SDS之上),那么兩名兒童可給以3 IU GH/m2/d的劑量。當決定為第二個目的時(AH接近TH SDS),對于有較高TH SDS的兒童,可以考慮6 IU GH/m2/d的劑量。但我們的模型表明,對于TH SDS為0的兒童給以更高的劑量,預測的AH SDS僅增加0.2 SDS(-0.4 SDS,95% PI在-1.6 和0.8之間),而治療的成本卻加倍。在開始治療時兒童身高很矮可能是考慮較高GH劑量的另一個原因,如果使用上述相同的數據(骨齡不延遲以及TH SDS=0),那么該模型說明,開始GH治療時身高SDS為-3的兒童,使用低劑量時達到的AH SDS為-1.0(95% PI在-2.2和0.2之間),使用高劑量時達到-0.8 SDS (95% PI 在-2.0和0.4之間)。如前所述,AH的差異同樣較小而治療成本加倍。顯然,不能忘記該模型僅預測了AH差異的42%,其余58%的變異由其它因素所解釋,例如遺傳背景。因此,尚需具有更詳細表型和遺傳數據的以GH治療的SGA矮身高兒童大樣本來得出更有預測價值的模型。
結論,對SGA 出生的矮身高兒童長期、連續(xù)GH治療導致了兒童期和青春期身高的正?;?。85%的病人能夠達到正常的AH,而98%的病人的AH達到TH范圍之內。根據我們的研究,我們建議對無趕上生長的SGA出生矮身高,以及因此而有成年身高顯著降低風險的兒童,應考慮GH治療。對于大部分兒童,3 IU/m2/d與更高的6IU/m2/d的劑量一樣有效。只有極端矮身高和/或TH低于正常范圍的兒童,可能需要更高的GH劑量來正常化兒童期和青春期身高。進一步的研究目標為,依據先進預測模型的治療最佳化,使每一名兒童都有最好的治療選擇。
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