人類突變分析和基因敲除動(dòng)物說明，IGF-I為正常生長所必須。IGF-I是GH作用的主要媒介因子。GH缺乏、營養(yǎng)不良、未經(jīng)治療的甲狀腺機(jī)能減退或慢性炎癥可導(dǎo)致IGF-I缺乏。GH作用的缺陷，例如GH受體突變、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子5b、或IGF-I基因，通常都導(dǎo)致嚴(yán)重的IGF-I缺乏。但在某些臨床情況下，IGF-I的缺乏并不嚴(yán)重，且無明顯病因。在矮身高兒童的評(píng)價(jià)中，19-25%的接受GH刺激試驗(yàn)的兒童盡管有正常刺激的GH水平，但I(xiàn)GF-I水平低于5th百分位數(shù)（或IGF-I SDS＜－2)。

    在嚴(yán)重IGF-I缺乏兒童，已經(jīng)對(duì)重組人IGF-I（rhIGF-I）替代治療進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并被批準(zhǔn)其為適應(yīng)癥（美國，身高SDS≤-3和IGF-I SDS≤-3；歐盟，IGF-I＜-2.5th百分位數(shù)，GH正常或升高）。在美國，某些矮身高不太嚴(yán)重、IGF-I低和GH正常的兒童作為特發(fā)性矮身高而接受rhGH治療，但未批準(zhǔn)用于這些兒童的其它治療選擇。在理論上，rhIGF-I替代治療也可能增加低IGF-I矮身高兒童的生長，但不知是否安全地獲益于這種治療。

    本研究評(píng)價(jià)了rhIGF-I治療低水平IGF-I矮身高兒童（身高和IGF-I SDS＜-2，刺激實(shí)驗(yàn)GH水平≥7ng/ml）的安全性和有效性。

受試者和方法

受試者

    在美國30所兒科內(nèi)分泌臨床門診隨機(jī)化研究的137名低水平IGF-I的青春期前矮身高受試者。參加分析的為136名有基線后身高測(cè)量指標(biāo)的受試者。研究方案得到各治療中心管理委員會(huì)的批準(zhǔn)，在研究活動(dòng)前得到病人或法律全權(quán)代表的知情同意。

包括/排除標(biāo)準(zhǔn)

    進(jìn)入研究的標(biāo)準(zhǔn)為身高和IGF-I SDS小于-2，刺激實(shí)驗(yàn)GH水平在7ng/ml或以上有充足的GH，年齡至少3歲，生活年齡或骨齡不超過12歲（男孩）或11歲（女孩）。在進(jìn)入研究時(shí)通過乳房和睪丸檢查確定所有受試者的發(fā)育均為青春期前。受試者營養(yǎng)史、甲狀腺功能試驗(yàn)、全血計(jì)數(shù)、常規(guī)血清化學(xué)檢驗(yàn)正常，體重指數(shù)大于年齡、性別的5th百分位數(shù)。按每名研究者慣用的刺激方式進(jìn)行GH刺激試驗(yàn)。排除標(biāo)準(zhǔn)為以前曾用過rhGH、rhIGF-I或其它影響生長藥物治療（例如糖皮質(zhì)激素、性類固醇、促性腺激素激動(dòng)劑/拮抗劑、或治療注意力缺乏多動(dòng)癥的藥物），有其它已知的與生長關(guān)的疾病（包括GH受體突變或GH基因缺陷），以及影響治療結(jié)果的慢性疾病（例如染色體異常）。

研究設(shè)計(jì)

    本研究為1年的非盲、觀察對(duì)照、劑量比較試驗(yàn)，來估價(jià)rhIGF-I治療低水平IGF-I的矮身高兒童的安全性和有效性。在完成篩查后，將受試者按2∶3∶3的比例隨機(jī)分為對(duì)照組和兩種劑量實(shí)驗(yàn)組。IGF-I的處理為每天兩次皮下注射基于體重的劑量。開始時(shí)，兩種劑量組為40和80ug/kg，但是當(dāng)確定40ug/kg劑量不能正?；錓GF-I時(shí)，40ug/kg改為120ug/kg劑量。因?yàn)檫@些劑量暴露時(shí)間的可變性，以40ug/kg劑量開始試驗(yàn)的16名受試者有效性數(shù)據(jù)單獨(dú)分析，但其安全性數(shù)據(jù)在本報(bào)告中討論。

    在以20或40ug/kg劑量開始治療的第一個(gè)月中將劑量升高至指定劑量。告訴受試者在清晨和晚飯時(shí)注射，如果有一餐未能注射則不再追加注射。使用給藥記錄、計(jì)數(shù)藥瓶和定期測(cè)量血清IGF-I評(píng)價(jià)治療順從性。

    一級(jí)結(jié)束點(diǎn)為第一年身高生長速度（cm/yr），第二級(jí)結(jié)束點(diǎn)為身高SDS變化和安全性，包括不利事件的監(jiān)測(cè)、實(shí)驗(yàn)室檢查、抗IGF-I抗體和人體測(cè)量學(xué)（手和腳長度）。使用平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差，以SDS表示頭圍、手腳長度。

    在篩查后，在基線時(shí)（治療第一天）和第1，3，6，9，和12個(gè)月對(duì)受試者進(jìn)行評(píng)價(jià)。在每次研究訪問時(shí)，受試者接受身高、體重及主要癥狀測(cè)量和眼底鏡檢查，搜集不利事件。請(qǐng)受試者報(bào)告同時(shí)出現(xiàn)的頭痛和嘔吐，以在同一天進(jìn)行可能的顱內(nèi)高血壓評(píng)價(jià)。

實(shí)驗(yàn)室檢查

    如果可能，在清晨進(jìn)行研究訪問，這樣可在劑量注射后2-4小時(shí)的預(yù)期IGF-I濃度峰時(shí)采集血樣。分析篩選時(shí)和研究過程中的IGF-I、IGF-II、IGF結(jié)合蛋白-2、IGF結(jié)合蛋白-3和GH結(jié)合蛋白。在1年時(shí)，在最后一次劑量注射后，禁食12小時(shí)以上的預(yù)期低谷水平時(shí)獲取血樣。

    安全性實(shí)驗(yàn)室檢查包括常規(guī)血球計(jì)數(shù)、白血細(xì)胞分類、血清化學(xué)檢驗(yàn)、總T4和TSH、膽固醇、空腹胰島素和葡萄糖。治療前和1年時(shí)使用ELISA篩查血清樣本的抗IGF-I抗體。重復(fù)檢驗(yàn)陽性樣本，證實(shí)ELISA中的結(jié)合被rhIGF-I所特異抑制。

骨齡

    使用左手腕X線片評(píng)價(jià)骨成熟度（骨齡）。研究者認(rèn)為這些X線片符合進(jìn)入研究標(biāo)準(zhǔn)，但所有的X線片集中，使用Fels方法評(píng)價(jià)。

IGF-I生成試驗(yàn)

    在隨機(jī)化分組前，每受試者接受一次7天的IGF-I生成試驗(yàn)，每天rhGH劑量為50ug/kg。在治療前和第7次劑量后采集血樣，測(cè)量IGF-I和IGF結(jié)合-3水平。

統(tǒng)計(jì)分析

    根據(jù)發(fā)起人提供的列表將受試者隨機(jī)化分組，根據(jù)基線身高SDS（＜-2.6或≥-2.6）分層。假設(shè)第一年的身高生長速度相差3cm/yr， 120ug/kg組大于未治療組有95%的可能性；假設(shè)第一年生長速度差異為2.7cm/yr，80和120ug/kg組比較至少有80%的可能性差異顯著來估價(jià)樣本的大小。

    依據(jù)方案，一級(jí)效益分析使用修改的目的-治療效果分析方法，分析所有具有基線和至少一次基線后身高測(cè)量的受試者。使用協(xié)方差分析(ANCOVA)， 進(jìn)行80和120ug/kg組與未治療對(duì)照組的比較，協(xié)變量為基線身高SDS、治療前身高速度、基線骨齡、生活年齡和性別。使用Dunnett方法調(diào)整多重比較，以保持所有0.05的I型誤差。二級(jí)分析使用相同協(xié)變量的ANCOVA，比較80和120ug/kg劑量組。另外，以方案特定的協(xié)變量進(jìn)行ANCOVA，以分析身高SDS的變化，確定第一年身高速度與GH刺激試驗(yàn)、IGF-I生成試驗(yàn)結(jié)果、以及一年時(shí)骨齡之間的相關(guān)關(guān)系。對(duì)各亞組受試者進(jìn)行類似的分析。所有的P 值為雙尾。

結(jié)果

    所有的受試者在2004年三月至2007年七月進(jìn)入研究，隨機(jī)化分組的受試者總計(jì)137名，有一名受試者在隨機(jī)化后第1天前退出。在一級(jí)有效性分析中包括有136名受試者（未治療組n=25,80ug/kg組n=44,120ug/kg組n=51）,16名受試者由40ug/kg組轉(zhuǎn)換到120ug/kg組，單獨(dú)進(jìn)行分析。三組受試者身體特征相似（表1）。三組受試者治療前的身高速度僅適合于維持他們不理想的身高SDS。

    124名受試者完成了研究（未治療組n=23，80ug/kg組n=40，120ug/kg組n=45）。在完成研究前有12名受試者退出：6名因不利事件，4名因受試者或父母的選擇，2名跟蹤丟失。引起退出的不利事件為暫時(shí)顱內(nèi)高血壓（n=2），注射疼痛（n=1），開始應(yīng)用注意力缺乏多動(dòng)癥治療藥物（n=2）,先天性心臟病缺陷修復(fù)（n=1）。

生長

    在目的-效果分析中，與未治療組比較80和120ug/kg組平均第一年身高速度顯著增加(分別為6.9±1.0, 7.7±1.5,和5.2±1.0 cm/yr；與未治療組比較 P ＜ 0.0001)。這一結(jié)果與完成研究的受試者相一致，80ug/kg組和120ug/kg組平均第一年身高速度較未治療組顯著增加（分別為7.0±1.0, 7.9±1.4,和 5.2±1.0 cm/yr；與未治療組比較 P ＜ 0.0001 ；圖1A和表2)。120ug/kg組與80ug/kg組相比，第一年身高速度也顯著增加(1.0 cm/yr；P = 0.0002；表2)。

    第一年身高生長速度與年齡負(fù)相關(guān)(ANCOVA, P = 0.0003；圖1B和C)。使用ANCOVA模型說明，劑量和年齡可解釋第一年身高速度方差的50%左右。其它的變量，包括性別、基線身高SDS或IGF-I SDS、抗體狀況、刺激試驗(yàn)GH水平和IGF-I生成試驗(yàn)后的IGF-I水平，均不能預(yù)測(cè)第一年身高生長速度。

    在1年時(shí)，80ug/kg組和120ug/kg組的平均身高SDS變化顯著大于未治療組(分別為0.4±0.2, 0.5±0.3和0.02±0.2；與未治療組相比 P ＜0.0001；表2)。120ug/kg組的平均身高SDS變化也顯著大于80ug/kg組(P = 0.0071)。未治療組第一年的身高速度較低，相對(duì)于基線的身高SDS無顯著性增加。通過檢查1年時(shí)平均身高SDS變化與頭圍、手長、腳長SDS變化之間的差異評(píng)價(jià)生長的比例。這三種差異的平均數(shù)接近于零，說明了成比例的生長（表2）。

骨齡

    80ug/kg組和120ug/kg組在1年時(shí)的平均骨齡變化相似(分別為1.1±0.4和1.2±0.5歲)，并都大于為治療組（(0.8±0.3，表2)。當(dāng)以骨齡變化調(diào)整第一年身高速度時(shí)，rhIGF-I的治療效果仍然保持(ANCOVA, 與未治療組相比 P ＜0.0001)。

體重指數(shù)

    在1年的治療中，80ug/kg組的平均體重指數(shù)SDS 保持不變，120ug/kg組顯著增加(0.3±0.5，P = 0.0021)，而未治療組則顯著下降(-0.3±0.4，P = 0.0056，表2)。120ug/kg組體重指數(shù)平均變化顯著大于未治療組(P=0.0004)。

青春期發(fā)育

    在研究期間，13名受試者（12名治療組，1名未治療組）進(jìn)入青春期，女孩(n=5)乳房發(fā)育等級(jí)在B2或B2以上，男孩睪丸體積至少3ml（n=8）。除1名120ug/kg組的6.6歲女孩外，所有受試者都在適當(dāng)年齡開始青春期發(fā)育。

生長因子

    在1個(gè)月時(shí)，接近血清IGF-I峰采集的80ug/kg組和120ug/kg組樣本IGF-I SDS增高(分別為1.1±1.2和1.4±1.5, P＜0.0001)。在達(dá)到設(shè)計(jì)劑量后的第3、6個(gè)月，治療的受試者平均IGF-I SDS約為+2。在1年時(shí)，80和120ug/kg組平均IGF-I SDS保持相對(duì)于基線的顯著增長(分別增加2.0±1.7和2.2±1.3,P＜0.0001；表2和圖2)。在研究期間，未治療組的平均IGF-I SDS保持不變。

    在1年時(shí)，與基線水平相比80和120ug/kg組平均血清IGF-結(jié)合蛋白-2(均為-19%)和IGF-II(分別為-38和-37%)下降，平均IGF結(jié)合蛋白-2增加(分別為58和61%)。

IGF-I生成試驗(yàn)

    在7天rhGH后，所有受試者的平均血清IGF-I濃度和IGF-I SDS增加，IGF-I由實(shí)驗(yàn)前的65.5±33.0 ng/ml增加到試驗(yàn)后的114.5±58.0 ng/ml，SDS由-2.5±0.9增加到－1.3±1.1。平均血清IGF-I濃度變化約為使用相同治療計(jì)劃的另一項(xiàng)研究中健康青春期前兒童的25%。

安全性

    在研究中，90%以上的受試者報(bào)告了至少一種不利事件。大部分不利事件為暫時(shí)的，并與藥物無關(guān)。這些不利事件易于處理，很少導(dǎo)致治療停止，沒有已知的后遺癥。以前的研究確定了幾種可能與rhIGF-I暴露有關(guān)的不利事件，因此也是本研究特別感興趣的。這些不利事件發(fā)生頻數(shù)列于表3。最普遍的不利事件包括頭痛、低血糖和嘔吐。頭痛和嘔吐是普遍的，可能提示了某些無法證實(shí)的顱內(nèi)高血壓。但是，在6名受試者頭痛和嘔吐同時(shí)發(fā)生：兩名證實(shí)了顱內(nèi)高血壓；兩名的癥狀存在不足24小時(shí)，不可能是顱內(nèi)高血壓；兩名受試者出現(xiàn)間歇性癥狀。據(jù)報(bào)告，治療與未治療相比明顯常見的幾種不利事件包括腸胃炎(23%對(duì)0%, Fisher精確檢驗(yàn), P = 0.0040)，頭痛(38%對(duì)16%, P=0.038)，嘔吐(25%對(duì)4%, P =0.016)。頭痛或嘔吐的發(fā)生、事件當(dāng)天的劑量、24小時(shí)平均血清IGF-I SDS之間無明顯的關(guān)系。

    如果受試者血糖濃度下降(＜50 mg/dl)或是有經(jīng)食物攝取而減輕的特定或非特定癥狀時(shí)，報(bào)告為低血糖。在研究中，111名治療者中的16名（14%）和25名未治療者中的2名（8%）出現(xiàn)可能低血糖或血糖濃度低的癥狀（表3）。在低血糖、事件當(dāng)天的劑量和24小時(shí)平均血清IGF-I SDS之間無相關(guān)（圖3），但在治療開始階段比后期更可能出現(xiàn)低血糖。經(jīng)過證實(shí)的低血糖很少見，在開始治療的第1，3，6，9個(gè)月搜集的419個(gè)血糖值中，非禁食毛細(xì)血管血糖值都不低于50mg/dl。有3例禁食血糖值低于50mg/dl。一名未治療的受試者在隨機(jī)化分組前和在1年時(shí)出現(xiàn)無癥狀的低血糖，一名治療的受試者在1年時(shí)出現(xiàn)低血糖數(shù)值。

    在9名受試者報(bào)告了十一次嚴(yán)重不利事件：111名治療者中有8名，25名未治療者中有1名。在4名受試者的五次嚴(yán)重不利事件可能與藥物有關(guān)。兩名受試者為顱內(nèi)高血壓，表現(xiàn)出頭痛、嘔吐和視乳頭水腫；1名受試者也伴隨脫水。1名受試者因嘔吐和脫水（無頭痛或視乳頭水腫）需要整夜住院，1名受試者在預(yù)定的晚間注射后不久兩次趕上（catch up）注射后夜間出現(xiàn)癲癇樣活動(dòng)。所有4名受試者完全恢復(fù)，無與事件有關(guān)的后遺癥。其它與藥物無關(guān)的嚴(yán)重事件包括，三房心（n=1）,腸胃炎（n=3），肺炎（n=1）和面部蜂窩織炎（未治療者n=1）。

    治療期間，平均收縮壓和舒張壓未變化。80和120ug/kg組在1個(gè)月和3個(gè)月時(shí)的脈率較基線有輕微增加，約10次/分，此后恢復(fù)到之前水平。

    在安全性實(shí)驗(yàn)室檢查中未發(fā)現(xiàn)新的安全性征兆。雖然幾名治療組受試者出現(xiàn)暫時(shí)的（通常在第1個(gè)月）、輕微的異常血清氨基轉(zhuǎn)氨酶值，但所有分析指標(biāo)的平均值與同齡健康受試者相似。雖然平均值在正常范圍之內(nèi)，但1年時(shí)的血尿素氮、血清肌酐、血小板計(jì)數(shù)顯著低于基線水平，血球容積、血紅蛋白和堿性磷酸酶高于基線水平（均P ＜0.01)。未治療受試者無顯著性變化。在1年時(shí)，未治療的受試者未檢測(cè)出IGF-I抗體，在檢測(cè)的87名治療的受試者中，有27名（31%）檢出IGF-I抗體；但對(duì)第一年的身高生長速度無明顯影響。

討論

    在這些低IGF-I和正常GH水平的矮身高兒童，rhIGF-I替代治療以與年齡和劑量相關(guān)的方式，顯著增加了第一年身高生長速度和身高SDS變化。劑量-反應(yīng)曲線無明顯的平臺(tái)現(xiàn)象。甚至在以骨齡變化調(diào)整后，劑量效應(yīng)仍然存在。但肯定rhIGF-I治療是否能夠改變成年身高還為時(shí)過早，目前正在進(jìn)行長期擴(kuò)展的實(shí)驗(yàn)，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)可能對(duì)這一問題提供一定的證據(jù)。某些治療的受試者在1年時(shí)檢測(cè)出了IGF-I抗體，但對(duì)第一年的身高速度無明顯影響。第一年身高速度的增加出現(xiàn)在血清IGF-I濃度峰值接近同齡正常兒童97th百分位數(shù)時(shí)。120ug/kg組的體重指數(shù)SDS也增加，而未治療組卻下降，提示了rhIGF-I對(duì)身體組成的影響值得進(jìn)一步的研究。一項(xiàng)以前的研究提出，rhIGF-I治療可能加速青春期發(fā)育，但是在本研究中，除一名受試者外，所有的受試者均在適當(dāng)?shù)哪挲g開始青春期發(fā)育。本研究中治療的前幾個(gè)月中相對(duì)于基線的脈率增加與rhIGF-I治療GH受體缺失兒童的報(bào)告相似。

    在本研究中的IGF-I生成試驗(yàn)中，7天rhGH處理引起低IGF-I的矮身高兒童平均血清IGF-I濃度變化，約相當(dāng)于以前研究中青春期前健康兒童的25%。這個(gè)結(jié)果提示，低IGF-I、 GH水平正常的矮身高兒童可能有一定程度的GH不敏感性特征而抵抗GH的作用。最近的研究提出， IGF-I缺乏臨床表達(dá)可能由GH不敏感性連續(xù)譜所引起，而不是早期嚴(yán)重GH受體缺失所提示的全有或全無的表現(xiàn)。特定GH受體基因突變，例如假外顯子6ψ突變，引起由典型GH不敏感性綜合癥到正常的表型范圍。某些GH受體雜合突變，甚至在一個(gè)家庭之內(nèi)也可引起明顯的GH不敏感連續(xù)譜。這種異質(zhì)性可能導(dǎo)致IGF-I缺乏連續(xù)譜，其范圍由嚴(yán)重受累（嚴(yán)重原發(fā)性IGF-I缺乏，身高和IGF-I SDS≤-3，包括最嚴(yán)重的Laron綜合癥）到低水平IGF-I的矮身高（身高和IGF-I SDS ＜-2），到接近正常的受試者。

本研究以rhIGF-I治療的受試者平均第一年身高速度與rhIGF-I治療的嚴(yán)重原發(fā)性IGF-I缺乏病人(8.0 cm/yr，40–120ug/kg 每天兩次)和以rhGH治療的青春期前特發(fā)性矮身高兒童（(7.3–8.6 cm/yr，rhGH劑量相當(dāng)于33–53ug/kg/d)相似。但是，以rhIGF-I治療低IGF-I的矮身高兒童和以rhGH治療特發(fā)性矮身高兒童的平均第一年身高速度都低于rhGH治療GH缺乏兒童≥10 cm/yr的平均身高速度。每天兩次注射rhIGF-I引起夜間GH的抑制可能影響了身高速度。除此而外，本研究中的rhIHF-I治療第一年身高速度似乎低于以前報(bào)告的嚴(yán)重原發(fā)性IGF-I缺乏兒童。

    本研究中，人們特別關(guān)注的許多不利事件的發(fā)生率低于以類似rhIGF-I劑量治療的嚴(yán)重原發(fā)性IGF-I缺乏病人。在這些兒童中，治療第一年低血糖事件不那么普遍(分別為受試者的14%與42%)。本文也報(bào)告了較低的異常毛發(fā)紋理、扁桃體肥大、打鼾、面部粗糙的發(fā)生率。但是，頭痛和嘔吐是普遍的，其病因仍然不清楚。本文中同時(shí)出現(xiàn)頭痛和嘔吐事件提示，尚有未報(bào)告的顱內(nèi)高血壓的病例。在長期研究中將繼續(xù)監(jiān)測(cè)這些不利事件的發(fā)生率，但最終可能要取決于開始rhIHG-I治療時(shí)IGF-I缺乏的嚴(yán)重性或治療暴露的持續(xù)時(shí)間。

    結(jié)論，在低IGF-I和正常GH水平的青春期前矮身高兒童，每天兩次給以rhIGF-I，以劑量依賴方式顯著增加了第一年的生長速度和身高SDS。第一年生長速度的最重要的預(yù)測(cè)因子是基線年齡和劑量。以rhIGF-I治療通常是安全的，是完全可以耐受的。不利事件普遍存在，但是短暫而容易處理的，很少導(dǎo)致治療停止，并無已知的后遺癥。在不利事件與劑量或IGF-I水平之間無明顯關(guān)系。