GH/IGFs軸功能檢測在矮小癥兒童病因診斷中的應用及其臨床意義

李 娟,張學輝,張 琴,牛 敏,申金付

矮小癥是指兒童身高低于(同年齡、同性別、同種族)平均身高2個標準差以上或在第3百分位數(shù)以下，其發(fā)生與內分泌、遺傳、環(huán)境、營養(yǎng)、心理、代謝、臨床綜合征等因素有關[1]。生理學研究[2]表明，生長激素-胰島素樣生長因子(growth hormone-insulin-like growth factors,GH/IGFs)軸對兒童的生長具有關鍵性的作用。新近研究[3]發(fā)現(xiàn)，矮小癥兒童外周血胰島素樣生長因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)、胰島素樣生長因子結合蛋白-3(insulin-like growth factor binding protein-3,IGFBP-3)水平低下，GH/IGFs軸功能檢測可能有助于矮小癥兒童的病因診斷。目前，與此相關的研究尚不多見，而且現(xiàn)有文獻觀點也不盡一致?；诖?，本研究探討GH/IGFs軸功能檢測在矮小癥兒童病因診斷中的應用及其臨床意義，旨在為矮小癥的臨床診療與發(fā)病機制闡釋等提供參考和依據(jù)?，F(xiàn)作報道。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2017年1月至2018年6月在我院內分泌科選取青春發(fā)育前期(按Tanner分期P1期)矮小癥兒童90例，設為觀察組。納入標準：(1)符合《小兒內分泌學》關于矮小癥的診斷標準[4]；(2)患兒出生時的體質量和身高均正常；(3)肝腎功能無異常，無其他器官、系統(tǒng)疾??；(4)患兒手腕及膝關節(jié)X線片顯示，骨垢線未完全閉合，患兒監(jiān)護人要求治療；(5)對本研究中擬使用的藥物無過敏者。排除標準：(1)心、肝、腎等重要臟器功能不全；(2)合并其他嚴重的內外科疾??；(3)近3個月內參加其他臨床試驗項目者。另于同期在阜陽市人民醫(yī)院兒童保健科按照性別、年齡與觀察組相匹配的原則，選取身高正常的健康兒童50名，無內分泌代謝、遺傳等疾病，設為對照組。觀察組男58例，女32例；年齡4.0～14歲。對照組男32名，女18名；年齡3.5～14歲。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審議批準，所有受試對象的監(jiān)護人均自愿參加本研究，并簽署知情同意書。觀察組身高、體質量均明顯低于對照組(P<0.01)，身高標準差絕對值明顯高于對照組(P<0.01)。2組受試對象的性別構成、年齡分布、體質量指數(shù)差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(見表1)。

表1 2組兒童一般資料比較

1.2 方法

1.2.1 血清IGF-1、IGFBP-3測定 觀察組患兒、對照組健康兒童，均于禁食一夜后、次日清晨空腹狀態(tài)下采集肘靜脈血4 mL，注入干燥試管中，3 000 r/min離心5min，分離血清，保存于-20 ℃冰箱中待測。采用SN-695B型智能放免γ檢測儀(上海原子核研究所日環(huán)儀器廠)，以免疫放射計量法(IRMA)檢測血清IGF-1、IGFBP-3水平，IRMA試劑盒購自美國DSL公司，操作嚴格按照說明書進行。

1.2.2 GH激發(fā)試驗 觀察組患兒分先后2 d進行藥物激發(fā)生長激素(growth hormone,GH)釋放試驗，采用精氨酸激發(fā)試驗和胰島素低血糖激發(fā)試驗，均在清晨、空腹狀態(tài)下進行。(1)精氨酸激發(fā)試驗：選用25%精氨酸液，按0.5 g/kg體質量的劑量，加等量0.9%氯化鈉溶液，靜脈滴注，30 min內完成，精氨酸滴注前和滴注后30、60、90和120 min各抽取肘靜脈血一次，分離血清，檢測血清GH水平。(2)胰島素激發(fā)試驗：予人胰島素0.1 IU/kg，加入0.9%氯化鈉溶液2 mL中，2 min內靜脈推注。胰島素注射前和注射后20、30、60、90和120 min各抽取肘靜脈血1次，檢測血清GH水平。以兩種方法測得的GH最高值為GH峰值。

1.3 病因診斷 根據(jù)2種藥物激發(fā)試驗的血清GH峰值，將觀察組患兒分為3組：(1)GH完全缺乏(CGHD)，GH峰值≤5 ng/mL 22例，男15例，女7例；(2)GH 部分缺乏(PGHD)，GH峰值5～10 ng/mL 36例，男21例，女15例；(3)特發(fā)性矮小癥(ISS)，GH峰值≥10 ng/mL 32例，男22例,女10例。

1.4 診斷價值 將IGF-1、IGFBP-3數(shù)值低于對照組單側95%下限者，判定為異常[5]，對照組IGF-1、IGFBP-3的單側95%下限值分別為52.8 ng/mL和3.12 μg/mL。敏感度指CGHD組中低于判定值患兒所占的百分數(shù)；特異度指非CGHD組中高于判定值患兒所占的百分數(shù)；準確度指低于判定值CGHD患兒數(shù)和高于判定值非CGHD患兒數(shù)之和占總患兒數(shù)的百分數(shù)。

1.5 統(tǒng)計學方法 采用方差分析、q檢驗和χ2檢驗。

2 結果

2.1 血清GH激發(fā)峰值、IGF-1和IGFBP-3水平 CGHD組、PGHD組、ISS組GH激發(fā)峰值依次升高(P<0.01)。觀察組3組血清IGF-1、IGFBP-3水平均明顯低于對照組水平(P<0.01)；觀察組血清IGF-1、IGFBP-3水平組間比較顯示，均為CGHD組低于PGHD組和ISS組(P<0.01)，PGHD組和ISS組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(見表2)。

表2 各組血清GH激發(fā)峰值、IGF-1、IGFBP-3水平比較

2.2 診斷價值 CGHD組22例中有18例患兒IGF-1水平低于判定值，22例患兒IGFBP-3水平均低于判定值；PGHD組36例IGF-1均高于判定值，13例IGFBP-3 低于判定值；ISS組32例無IGF-1低于判定值，4例IGFBP-3低于判定值。血清IGF-1檢測診斷CGHD的靈敏度較高為100.00%，IGFBP-3檢測診斷CGHD的特異度和準確度較高，分別為100.00%和95.56%(見表3)。

表3 血清IGF-1、IGFBP-3診斷CGHD的敏感性、特異度、準確度

3 討論

流行病學研究[6]顯示，目前全球約2%的兒童飽受矮小癥的困擾，其中我國約有3 900萬的矮小癥兒童。除了身材矮小，矮小癥兒童還可能存在不同程度的認知發(fā)育、個性、自尊心、自信心及社交能力等方面的問題[7]，對患兒的身心健康和成長極為不利。早診斷早治療可使部分矮小癥兒童成年后獲得較滿意的身高，因此，早期病因診斷對于矮小癥治療具有重要的臨床意義。

多年來，GH激發(fā)試驗被作為診斷矮小癥的“金標準”[8]。生理狀態(tài)下，機體GH水平較低且為脈沖式分泌，晝夜波動大。測定某一個時間點的GH水平難以反映垂體的分泌功能，需行2種藥物的GH激發(fā)試驗進行病因診斷，一種為抑制GH的藥物，一種為興奮GH的藥物，但這并也難以完全模擬GH的脈沖式分泌，因而具有較大的局限性[9]。20世紀90年代，GH促生長作用是通過IGF-1介導的機制被闡明[10]，GHRH-GH-IGF-1軸在此過程中具有重要的作用。研究[11]表明，機體IGF-1和IGFBP-3無明顯脈沖式分泌及晝夜節(jié)律變化，但其又主要依賴GH而變化，因此可以更好地反映機體內源性GH的分泌狀態(tài)。生理狀態(tài)下，腺垂體分泌的GH作用于細胞膜上的受體，通過一系列級聯(lián)反應，合成、分泌IGF-1，IGF-1與IGFBPs結合運輸?shù)街車薪M織，作用于IGFR而發(fā)揮促生長作用的。一般認為，IGFBP-1、IGFBP-2、IGFBP-4、IGFBP-6抑制IGFs對骨的生長作用[12]，而IGFBP-3、IGFBP-5刺激IGFs對骨的生長作用?；诖?，有研究者[13]認為，通過檢測血清IGF-1和IGFBP-3水平可用于GH缺乏型矮小癥兒童的初篩，引入IGF-1/IGFBP-3可能有助于進一步提高檢出率，進一步結合GH激發(fā)試驗有助于矮小癥的確診。

本研究結果顯示，矮小癥患兒的血清IGF-1、IGFBP-3水平顯著降低；不同類型的矮小癥患兒比較，CGHD組血清IGF-1、IGFBP-3顯著低于PGHD組、ISS組水平，這提示通過檢測血清IGF-1、IGFBP-3可用于CGHD的初篩。進一步的研究提示，血清IGF-1、IGFBP-3檢測診斷CGHD的靈敏度、特異度和準確度較高。這與類似文獻[14-16]研究的結果是一致的，如JOHNSTON等[16]報道31例ISS病人血IGF-1水平低于第50百分位，其中64.5%低于第10百分位。雖然PGHD組血清IGF-1、IGFBP-3低于ISS組水平，但組間差異并無統(tǒng)計學意義，這提示血清IGF-1、IGFBP-3可能還難以區(qū)分PGHD、ISS，可能還需要聯(lián)合其他指標進行病因診斷。但也有文獻認為，GH激發(fā)峰值與IGF-1、IGFBP-3水平的相關性不夠理想，如個別患兒GH激發(fā)峰值<10 ng/ml，而IGF-1、IGFBP-3 含量并不低[17]；亦有GH 激發(fā)峰值>10 ng/mL的患兒，而IGF-1和IGFBP-3卻降低的情況[18]。分析其原因，可能與IGF-1、IGFBP-3受較多因素影響有關[19-20]，可能需要排除其他因素的干擾，還需要進一步的研究探討。

綜上所述，GH/IGFs軸功能檢測在矮小癥兒童病因診斷中具有較高的臨床價值，血清IGF-1、IGFBP-3檢測可能有助于CGHD的初篩，結合GH激發(fā)試驗可能更有助于PGHD、ISS的確診。