GH缺乏（GH deficiency, GHD）或GH不敏感性（GH insensitivity, GHI）病人的血清IGF-I、IGF-結(jié)合蛋白-3（IGFBP-3）和酸性不穩(wěn)定單位（acid-labile subunit，ALS)濃度低。這些生化標(biāo)志物在血清中以三元絡(luò)合物循環(huán)，并都依賴于GH。因?yàn)檫@些生化標(biāo)志物水平常常出現(xiàn)重疊，所以依據(jù)血清GH或IGF-I水平鑒別診斷GH缺乏、GH不敏感性或特發(fā)性矮身高（idiopathic short stature，ISS)存在一定的問題。而且也曾有假設(shè)，對(duì)GH部分不敏感性是某些ISS的病因。雖然GH受體基因特定雜合性突變可能具有顯性負(fù)效應(yīng)，但尚不清楚這些遺傳異常如何導(dǎo)致ISS。而引起厄瓜多爾人群GHI的E180剪接突變并非影響身高的一種突變。

    在20多年前，使用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)素C（SM-C）特定RIA方法，最先在垂體機(jī)能減退病人研究了IGF-I對(duì)GH的劑量反應(yīng)和時(shí)間過程。Rudman et al.首次報(bào)告了10天的生成試驗(yàn)，預(yù)測(cè)ISS兒童的生長(zhǎng)速度。一項(xiàng)最近的研究也報(bào)告了GHD和ISS兒童生長(zhǎng)速度與生成的IGF-I和IGFBP-3水平相關(guān)；研究者也排除了典型GHI病人。但是，其它一些研究者并未發(fā)現(xiàn)IGF生成試驗(yàn)有助于ISS的鑒別診斷和特征描述。而且，其它最初的IGF生成試驗(yàn)證實(shí)，作為對(duì)GH治療的急性和慢性反應(yīng)，刺激的SM-C水平增加，而GHD病人SM-C水平卻表現(xiàn)出高度可變性，與生長(zhǎng)反應(yīng)的相關(guān)很低或無相關(guān)。也曾經(jīng)提出用于診斷GHI的IGF生成試驗(yàn)特定標(biāo)準(zhǔn)，GH刺激的低水平IGF-I可在一定程度上確定GHI。

    但是，自最初的研究以來，仍然沒有建立標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)方案，也沒有系統(tǒng)收集所有年齡組的正常數(shù)據(jù)。由最近的研究可以推斷出某些正常數(shù)據(jù)，例如運(yùn)動(dòng)員GH濫用標(biāo)志物的研究，但這些數(shù)據(jù)仍然有限。另外，最近幾年所提出的實(shí)驗(yàn)室測(cè)定方法簡(jiǎn)化了IGF萃取，使用酸/乙醇，而不是在酸性條件下的柱色譜法，最近的放射免疫法特異性和靈敏性也比過去的RIAs和RRAs有了改進(jìn)。

    本研究依據(jù)大樣本，使用目前的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，檢驗(yàn)GH處理的劑量和持續(xù)時(shí)間，以建立標(biāo)準(zhǔn)化的IGF生成試驗(yàn)方案。其目的為，與年齡和性別相匹配的正常組相比較，檢驗(yàn)GHI、GHI雜合性、GHD和ISS病人的GH反應(yīng)。

受試者和方法

受試者

    總計(jì)198名厄瓜多爾受試者（男/女比例，100：98），包括了正常男女成年人和兒童（n=72），典型常染色體隱性GHI（n=22）及其雜合性親屬（n=65）,GHD病人（n=23）、ISS病人（n=16）。厄瓜多爾人群是世界上唯一的最大GHI病人組群，生活在該國(guó)南方的孤立區(qū)域，所有的病人都有同樣影響GHR的細(xì)胞外部分的E180剪接突變。所有198名受試者均為E180剪接突變基因型。刺激試驗(yàn)（胰島素和可樂寧）后的GH水平低于10ng/ml證實(shí)為GHD。ISS兒童定義為身高低于-2SDS，刺激試驗(yàn)的GH水平大于10ng/ml。所有GHD和ISS受試者被證實(shí)無E180突變，而所有雜合性親屬通過基因型而證實(shí)。除了1名受試者為顱咽管瘤外，所有GHD受試者為特發(fā)性。某些GHD受試者也有其它的激素缺乏、原發(fā)性TSH，但在試驗(yàn)過程中都做適當(dāng)?shù)奶娲委煛?/p>

    如果GHD和ISS兒童有慢性疾病、活性惡性腫瘤史、社會(huì)心理性矮小、骨發(fā)育異?；蚱渌勺R(shí)別的綜合癥則排除；證實(shí)女性GHD和ISS兒童有正常的核型。受試者的特征見表1。因?yàn)樯袩o這部分厄瓜多爾人的正常生長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)，所以根據(jù)國(guó)家衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)中心的2000年生長(zhǎng)圖表，以SD分值表示體重和身高。

研究設(shè)計(jì)(圖1)

    在進(jìn)入研究時(shí)，198名受試者中每種診斷類型分為2組，僅在使用的GH劑量方面有不同，給以7天低劑量(0.025 mg/kg·d)或高劑量(0.05 mg/kg·d)的GH。教給受試者每天晚上自己皮下注射GH，在第1、5、8天早晨取禁食血樣。然后是2星期的洗脫期，受試者再接受另一劑量的GH，在第1、5、8天早晨再次取禁食血樣。

測(cè)定

    搜集血樣后，樣本離心，在-70℃儲(chǔ)存血清備測(cè)。使用酸/乙醇萃取的免疫放射測(cè)定藥盒測(cè)定IGF-I，測(cè)定值在450ng/ml以上時(shí)，在以0ng/ml的標(biāo)準(zhǔn)液1：4稀釋萃取液后重新測(cè)定，以保證數(shù)值落在最適宜的測(cè)定曲線范圍內(nèi)。測(cè)定批內(nèi)變異系數(shù)在1.5-3.4%，批間變異系數(shù)在1.5-8.2%。測(cè)量IGF-I的靈敏度為5ng/ml。正常成年人血清作為所有測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)。

統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

    對(duì)小于10歲、10-18歲、18-40歲和40歲以上組，分男女使用雙尾、重復(fù)測(cè)量ANOVA計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性。為區(qū)分不同的變量，對(duì)兩兩變量的比較使用Tukey檢驗(yàn)。當(dāng)比較診斷組之間的差異時(shí)，我們使用非配對(duì)、雙尾t檢驗(yàn)。在P < 0.05水平上，數(shù)值具有顯著性。

結(jié)果

標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)（圖2，表2）

    正常受試者72名，男女分布相同；38名受試者小于18歲，34名受試者大于18歲。正常受試者以及各病人組以性別和年齡分組。因此，即使有198名受試者，每年齡組的受試者數(shù)量也往往較少，所報(bào)告的正常值范圍是初步的。在所有正常亞組中，血清IGF-I的濃度依賴于GH，無論使用低劑量還是高劑量GH，在第5天和第8天較基線顯著增長(zhǎng)（除男18-40歲組P = 0.007、女<10歲組P = 0.015外，所有組P < 0.001）。所有年齡組第8天的IGF-I水平較第5天的增長(zhǎng)幅度無顯著性差異，而且除了女40歲以上組外(P=0.028)，高劑量組較低劑量組之間增長(zhǎng)程度也無顯著性差異。

GHI病人（圖3，表2）

    7名男和15名女被證明為影響GHR的細(xì)胞外部分的純合子E180剪接突變。如以前所報(bào)告，基線血清IGF-I濃度顯著低，并對(duì)高劑量和低劑量GH表現(xiàn)出很小的反應(yīng)。但是22名受試者中有5名IGF-I的升高大于15ng/ml，這5名受試者GH刺激的IGF-I水平較基線增長(zhǎng)的范圍在16-63ng/ml。這5名GHI病人在10次IGF生成試驗(yàn)中有7次IGF-I增長(zhǎng)大于15ng/ml，并都出現(xiàn)于第5天的試驗(yàn)中（1次除外）。因此，IGF-I試驗(yàn)的敏感性僅為77%（22名GHI病人中的17名最大IGF-I值<15ng/ml）。

GHD病人（圖4，表2）

    研究中有23名病人，除6名外，所有病人年齡小于18歲。所有GHD受試者有低的基線血清IGF-I水平(< 5–125 ng/ml)。雖然大部分GHD病人能夠生成IGF-I，進(jìn)入基線正常范圍，但甚至在高劑量GH第7天時(shí)，許多病人刺激的IGF-I濃度也達(dá)不到正常受試者的基線水平。6名受試者為GH不良反應(yīng)者，定義為GH處理第5天和第8天生成的IGF-I水平低于100ng/ml。這些受試者中，有1名病人對(duì)GH的IGF-I反應(yīng)不足15ng/ml。因此，IGF-I生成試驗(yàn)的特異性為97%。通過記錄和血清IGFBP-3或ALS濃度的顯著增長(zhǎng)證實(shí)了GH注射的順從性。

GHI雜合性（圖5，表2）

    根據(jù)分子學(xué)診斷，總計(jì)65名受試者為雜合子E180剪接突變。如圖6，絕大部分的基線和刺激的IGF-I濃度在正常受試者的范圍之內(nèi)。當(dāng)雜合子與年齡匹配的正常受試者比較時(shí)，IGF-I生成的變化無顯著性差異。但，在某些組，例如女10歲以下組和男10-18歲組，受試者數(shù)量過少，不能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。另外，40歲以上組中的幾名受試者對(duì)高、低GH劑量的IGF-I反應(yīng)低于年齡匹配的正常受試者。在這些雜合子病人中，可能未診斷出的其它并存疾病影響了IGF-I的生成，例如肝臟疾病，或是本研究未能排除不順從。這些數(shù)據(jù)也可能僅是反應(yīng)了該組較少的受試者數(shù)量。受試者數(shù)量少的局限性可能也解釋了18-40歲組某些男雜合子病人對(duì)GH的IGF-I反應(yīng)比正常受試者更穩(wěn)定的現(xiàn)象。因此，至少在應(yīng)用的2種GH劑量限度內(nèi)，未觀察到雜合子E180剪接突變對(duì)GH不敏感的證據(jù)。

ISS（圖6，表2）

    參加研究的有16名ISS兒童，以無GHR基因E180剪接突變和刺激試驗(yàn)GH濃度>10ng/ml所證實(shí)。雖然基線血清IGF-I水平在年齡匹配的厄瓜多爾兒童正常范圍之內(nèi)，但大部分處于正常范圍的下半部，有時(shí)低于正常值。同樣，GH刺激的IGF-I濃度增長(zhǎng)，雖然都未高于基線正常范圍。對(duì)于全組來說，這些受試者有正常的、低的基線和GH刺激的IGF-I濃度。

討論

    和其它內(nèi)分泌刺激試驗(yàn)一樣，IGF生成試驗(yàn)以垂體生長(zhǎng)因子估量對(duì)刺激的激素反應(yīng)。這個(gè)假設(shè)建立在最近的條件性基因敲除研究基礎(chǔ)之上，即血清IGF-I的增長(zhǎng)主要說明肝臟的生成，但仍然有待于在人類的最后證明。無論血清IGF-I的來源如何，這種刺激試驗(yàn)通過血清IGF-I濃度以及其它依賴于GH的肽（例如IGFBP-3和ALS）濃度升高能夠估價(jià)個(gè)體GH刺激4-7天的反應(yīng)。

    雖然IGF生成試驗(yàn)已經(jīng)有20多年的歷史了，但主要的局限性在于GH處理方案的可變性、取樣的時(shí)間、IGF-I測(cè)定方法的不同，并缺乏適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。特別是后者，因?yàn)橐呀?jīng)證實(shí)IGF-I濃度的可變性與年齡有關(guān)，對(duì)外源性GH的反應(yīng)差異與性別有關(guān)。

    本研究包括了72名正常受試者，男女性別分布相同。雖然以性別和年齡再分組時(shí)某些年齡組的例數(shù)較少，例如女10歲以下組（n=3）,但對(duì)這樣的試驗(yàn)研究來說已經(jīng)構(gòu)成了相對(duì)大樣本的正常受試者。根據(jù)目前兒科臨床應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)而確定GH使用劑量(0.025和0.05 mg/kg·d)，但對(duì)于成年人，劑量顯然較高。GH注射的天數(shù)（n=7）和取樣時(shí)間（1，5，8天）是武斷的，部分原因是參考了以往的慣例。盡管如此，根據(jù)本文數(shù)據(jù)可以說明：1）使用高劑量GH的益處不大，在兒童和青少年人群，0.025和0.05 mg/kg·d都是GH的超生理劑量。2）使用8天，而不是較早的5天的時(shí)間點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)不明顯。特別是，并不存在GHD、ISS、或GHI受試者對(duì)較高劑量或較長(zhǎng)GH處理時(shí)間更可能表現(xiàn)出正常反應(yīng)的證據(jù)。雖然以前對(duì)GHD的研究報(bào)告，對(duì)GH刺激產(chǎn)生的急性IGF反應(yīng)能有效預(yù)測(cè)長(zhǎng)期反應(yīng)（5天與6個(gè)月的IGF-I，r = 0.80, P < 0.001)，但也存在較長(zhǎng)時(shí)間的處理試驗(yàn)并不一定揭示反應(yīng)性差異的可能性。

    在正常受試者，所有年齡組血清IGF-I濃度依賴于GH，使用0.025和0.05 mg/kg·d劑量的GH，第5天和第8天的IGF-I水平顯著高于基線。雖然本研究未特異針對(duì)老年人群，但40歲以上的男女受試者IGF-I反應(yīng)范圍與18-40歲受試者相同。Lieberman et al.報(bào)告，男性老年人對(duì)GH的IGF-I反應(yīng)比年輕男性低36%，但在本研究中未觀察到這種現(xiàn)象。雖然正常老年人的IGF-I生成數(shù)據(jù)無疑是非常必要的，但我們的結(jié)果提示，老年IGF-I普遍下降并非由于GH的反應(yīng)性下降。

    對(duì)于診斷的目的，IGF生成試驗(yàn)應(yīng)能區(qū)分GHD和GHI。我們研究中的所有GHI受試者有相同突變（E180剪接），影響了GHR細(xì)胞外區(qū)域的合成。但所研究的22名受試者中的5名，GH刺激的血清IGF-I增長(zhǎng)超過了典型GHI診斷標(biāo)準(zhǔn)的15ng/ml。因此，雖然試驗(yàn)的特異性為97%，但敏感性僅為77%。這個(gè)結(jié)果不能由測(cè)定方法可變性得到解釋，因?yàn)橥皇茉囌叩乃袠颖就瑫r(shí)測(cè)定，所有受試者有GHI的典型表型和生化特征，并證實(shí)為純合性E180剪接突變，所以診斷也不可能存在問題。以前曾經(jīng)注意到，GHI病人青春期血清IGF-I升高，所以推測(cè)可能是性類固醇對(duì)IGF-I的直接影響，而性類固醇是否也影響GH的敏感性尚不確定?？傊?，血清IGF-I濃度最高限度（15ng/ml）的GHI診斷標(biāo)準(zhǔn)似乎必須重新檢驗(yàn)；另外，較低GH劑量可能更清晰地對(duì)GHI和GHD進(jìn)行鑒別診斷，雖然這種修改因某些GHD病人表現(xiàn)出有限的IGF-I反應(yīng)，而可能進(jìn)一步模糊了GHI與GHD之間的區(qū)別特征。

    6名GHD受試者兩種劑量GH處理的第5天和第8天，血清IGF-I濃度未能夠達(dá)到100ng/ml以上。最值得注意的是，IGF-I生成試驗(yàn)中GHD與GHI受試者之間基線和刺激的IGF-I濃度出現(xiàn)意外程度的重疊（圖7）。即使已經(jīng)證明所有GHD受試者無E180剪接突變、有低濃度的基線IGF-I和IGFBP-3以及刺激試驗(yàn)GH水平<10ng/ml，但也觀察到了GHD和GHI受試者之間的明顯重疊。雖然這些受試者的血清IGFBP-3和ALS濃度有待詳細(xì)的評(píng)價(jià)，但我們看到了兩參數(shù)的明顯升高，足以排除不順從的可能性。在GH治療過程中，需要仔細(xì)地監(jiān)測(cè)血清IGF-I低或中等升高的GHD病人，以保證適當(dāng)?shù)闹委熒L(zhǎng)反應(yīng)。當(dāng)然，生長(zhǎng)反應(yīng)與IGF-I濃度關(guān)系的長(zhǎng)期資料是非常缺乏的。

    GHR基因E180剪接突變攜帶者似乎無GHI的表型或生化特征。在正常受試者與雜合子之間存在微小的生長(zhǎng)學(xué)差異，但這些差異更可能是偶然發(fā)生，而不是突變的效應(yīng)，特別是，除了40歲以上組中少數(shù)男子不可解釋的不應(yīng)性外，這些受試者對(duì)GH的IGF-I生成反應(yīng)與年齡相匹配的對(duì)照組一樣。這些結(jié)果進(jìn)一步確認(rèn)了以前所報(bào)告的厄瓜多爾人群身高和生化特征與當(dāng)?shù)卣Ｈ巳簾o顯著性差異的結(jié)論。然而應(yīng)當(dāng)注意，至今已經(jīng)鑒別出GHR基因有30多種以上的不同突變和許多種缺失，其中某些無疑能夠以顯性負(fù)效應(yīng)形式發(fā)生作用。例如， D152H突變使GH信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)鍵步驟-GHR的均二聚體作用失效，1摩爾異常的GHR約影響GHR二聚作用潛力的75%。在家族的許多其它親屬已經(jīng)鑒別出特定GHR突變雜合性導(dǎo)致部分GHI表型，例如，GHR細(xì)胞內(nèi)區(qū)域的嚴(yán)重剪斷導(dǎo)致雜二聚體化，妨礙了正常的GH信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，或?qū)е逻^度的循環(huán)GHBP，與GHR競(jìng)爭(zhēng)循環(huán)系中的GH。即使E180剪接突變的受試者基本正常，IGF-I生成試驗(yàn)也具有鑒別GHR顯性負(fù)效應(yīng)突變病人或?qū)е虏糠諫HI表型的其它雜合狀態(tài)的潛力。對(duì)完全和部分GHI的診斷，應(yīng)當(dāng)必須具備對(duì)GH刺激出現(xiàn)血清IGF-I濃度（以及IGFBP-3和ALS）不升高的生化證據(jù)。

要特別注意本文中ISS兒童的結(jié)果。因?yàn)橐郧霸?jīng)報(bào)告，這樣的兒童的血清IGF-I濃度處于正常范圍的下半部分，或低于正常值范圍。有趣的是，對(duì)GH的反應(yīng)中這些受試者的血清IGF-I大體上也未升高，甚至許多受試者沒有達(dá)到基線正常值范圍。這些觀察結(jié)果與E180剪接突變雜合子受試者有明顯的區(qū)別，提示雖然后者有正常的GH敏感性，但I(xiàn)SS兒童亞組存在一定程度的GH抵抗。即使這可能不一定是GHR基因突變的結(jié)果，但在理論上可能由受體后機(jī)制所引起。

本文報(bào)告了目前最大樣本的正常受試者以及不同生長(zhǎng)缺陷病人的IGF-I生成試驗(yàn)數(shù)據(jù)。然而，這些研究顯然必須擴(kuò)展到更大量的正常身高和各種GH-IGF軸缺陷，以能夠確定生化和臨床表型之間的關(guān)系。