Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 13
1.1 Проблемы диагностики соматотропной недостаточности у детей 13
1.2 Молекулярно-генетические методы исследования в диагностике соматотропной недостаточности у детей 22
1.3 Влияние эндогенных факторов на ростовые эффекты препаратов гормона роста при лечении соматотропной недостаточности у детей 33
Глава 2 Материал и методы исследования 46
2.1 Клиническая характеристика группы больных 46
2.2 Лабораторные методы исследования 48
2.2.1 Определение гормонов в крови 48
2.2.2 Молекулярно-генетическое обследование 50
2.3 Наблюдение 51
2.4 Методы статистического анализа данных 52
Глава 3 Результаты собственных исследовании 53
3.1 Молекулярно-генетические характеристики детей с врожденной соматотропной недостаточностью 53
3.2 Клинические характеристики детей с врожденной соматотропной недостаточностью 62
3.3 Клинические, гормонально-метаболические, молекулярно-генетические особенности детей с изолированной соматотропной недостаточностью, получающих лечение препаратами соматропина 72
3.3.1 Клинические случаи. Пациенты с изолированной соматотропной недостаточностью 73
3.4 Клинические, гормонально-метаболические, молекулярно-генетические особенности детей с множественным дефицитом гормонов аденогипофиза, получающих лечение препаратами соматропина 78
3.4.1 Клинические случаи манифестации гипопитуитаризма в период новорожденности 84
3.5 Гормональные маркеры соматотропной недостаточности у детей с соматическими заболеваниями и синдромальными формами задержки роста, получающих лечение препаратами соматропина 86
Глава 4 Обсуждение результатов 91
Выводы 100
Практические рекомендации 101
Перспективы дальнеишеи разработки темы 102
Список сокращении 103
Список литературы 104
- Проблемы диагностики соматотропной недостаточности у детей
- Влияние эндогенных факторов на ростовые эффекты препаратов гормона роста при лечении соматотропной недостаточности у детей
- Клинические характеристики детей с врожденной соматотропной недостаточностью
- Гормональные маркеры соматотропной недостаточности у детей с соматическими заболеваниями и синдромальными формами задержки роста, получающих лечение препаратами соматропина
Введение к работе
Актуальность темы исследования
Задержка роста у детей, обусловленная дефицитом гормона роста (ГР) –
социально значимая проблема. Соматотропная недостаточность, как одна из
ведущих причин низкорослости по данным Федерального регистра
представлена различными эпидемиологическими показателями в разных
регионах России. Современные способы лечения недостаточности ГР при
гипопитуитаризме предполагают заместительную терапию препаратами
гормона роста. Рекомбинантный человеческий ГР, полученный
биосинтетическим путём, используют как средство стимуляции роста, так и как метаболический регулятор нарушенных обменных процессов, в педиатрической практике с 1985 года. Вместе с тем, препараты соматропина (МНН препаратов гормона роста) имеют определенные показания с доказанной эффективностью. Основным показанием к назначению соматропина является гипопитуитаризм. Именно лечение недостаточности ГР при гипопитуитаризме препаратами соматропина является патогенетически обоснованным и проводится с заместительной целью.
Оценка эффективности лечения ГР при соматотропной недостаточности по ауксологическим параметрам показала, что ростовой ответ является переменным и различен в каждом конкретном случае. Характерной особенностью терапии соматотропной недостаточности является то, что по данным наблюдений за терапией пациентов результат первого года лечения выше, чем в последующие годы. При этом отмечено, что единственным клинически значимым предиктором ответа роста на начало лечения в первый год является возраст начала терапии. Тогда как ни пик ГР при проведении стимуляционных тестов, ни пол, ни рост на момент начала терапии, индекс массы тела (ИМТ), костный возраст, доза ГР не влияют на скорость роста в первый год терапии. Более ранняя диагностика и лечение ГР позволяют достичь лучшего конечного роста в тяжелых случаях недостаточности ГР. Показано, что лучший ответ на лечение отмечается у детей с тяжелой степенью недостаточности ГР. Но, по другим данным, конечный рост не имеет
4 существенных различий у пациентов с тяжелым дефицитом ГР и пациентов с парциальным дефицитом ГР.
Рядом исследований было показано, что рост родителей является одним из показателей, который позволяет прогнозировать конечный рост у пациентов с дефицитом ГР, получающих заместительную терапию ГР. Было отмечено, что лечение ГР имеет лучшую эффективность у пациентов, в семьях которых не было родственников с низкорослостью.
Хотя лечение препаратами ГР не всегда сопровождается достижением генетически детерминированного роста, увеличение роста в первый год лечения в возрасте до начала полового развития коррелирует с общей прибавкой в росте при терапии. Это подтверждает важность начала лечения до начала пубертата.
Многолетний опыт лечения препаратами ГР показал, что лечение
соматотропной недостаточности у детей с использованием дозы соматропина,
рассчитанной на массу тела ребенка, сопровождается большой
вариабельностью в ростовом ответе на терапию. Вопрос, почему дети с недостаточностью ГР, терапия которых направлена на простое замещение недостающего ГР, имеют такие различные клинические исходы, до настоящего времени не решен.
Ведутся исследования, направленные на поиск фармакогеномных маркеров с прогностической значимостью чувствительности клеток к ГР.
Изучено изменение уровня инсулиноподобного фактора роста-1 (ИФР-I) после 1 месяца лечения ГР у детей с недостаточностью ГР и доказано, что имеется зависимость между полиморфизмом клеточного регулятора CDK4 и степенью изменения концентрации ИФР-I.
Также на конечный рост пациентов, получающих лечение ГР, оказывает влияние наличие или отсутствие полиморфизма SOCS2 (rs3782415). Полиморфизм, выявляемый в GHR, IGFBP3 и SOCS2 локусах влияет на результаты роста пациентов с врожденной соматотропной недостаточностью, получающих ГР. Использование этих генетических маркеров может определить пациентов, генетически предрасположенных к менее результативному лечению.
Дальнейшее изучение взаимосвязи геномных маркеров и ранних
изменений уровня ИФР-I может позволить разработать стратегию
5 индивидуального подбора дозы ГР при врожденной соматотропной недостаточности. Конечным результатом подобных исследований должно стать признание важности индивидуального дозирования ГР для каждого пациента на основе конкретных индивидуальных геномных и гормонально-метаболических характеристик.
Степень разработанности темы
В настоящий момент в Российской Федерации исследования, в которых оценивается эффективность терапии гормоном роста при врожденной соматотропной недостаточности очень немногочисленны. Также количество публикаций, посвященных оценке особенностей заместительной терапии рекомбинантным ГР, в зависимости от генетических особенностей пациента мало.
С началом применения метода секвенирования нового поколения при обследовании пациентов с врожденным гипопитуитаризмом, стало возможным выяснение причины заболевания у конкретного больного, так как происходит изучение сразу панели генов, вероятные мутации в которых приводят к появлению недостаточности аденогипофизарных гормонов. Проведенное исследование является актуальным, так как ранее не изучались молекулярно-генетические и клинические особенности пациентов Санкт-Петербурга до 18 лет с врожденной соматотропной недостаточностью, не проводилась оценка результатов терапии ГР.
Цель исследования Изучить роль молекулярно-генетических и гормонально-метаболических факторов в лечении врожденной соматотропной недостаточности препаратами соматропина у детей с врожденным гипопитуитаризмом, наблюдаемых в городе Санкт-Петербурге.
Задачи исследования 1. Определить частоту встречаемости возможных мутаций генов, ассоциированных с гипопитуитаризмом, у детей с врожденной соматотропной недостаточностью, наблюдаемых в Санкт-Петербурге.
-
Оценить возможности молекулярно-генетических исследований методом секвенирования нового поколения в диагностике различных форм врожденного гипопитуитаризма у детей.
-
Провести анализ ростового эффекта препаратов гормона роста при лечении низкорослости у больных с соматотропной недостаточностью в зависимости от выявленных молекулярно-генетических особенностей.
-
Провести сравнительный анализ ауксологических показателей у больных с изолированной соматотропной недостаточностью и больных с множественным дефицитом гормонов аденогипофиза, получающих лечение препаратами соматропина, при различных молекулярно-генетических характеристиках.
-
Изучить клинические и гормонально-метаболические характеристики пациентов с врожденной соматотропной недостаточностью, наблюдаемых в Санкт-Петербурге.
Научная новизна исследования
Установлено, что у больных в возрасте до 18 лет с гипофизарным нанизмом в Санкт-Петербурге частота встречаемости генетических изменений при врожденной соматотропной недостаточности различается в группе пациентов с множественным дефицитом гормонов аденогипофиза (27,7%) и у больных с изолированным дефицитом гормона роста (9,6%). Общее количество детей с врожденной соматотропной недостаточностью в Санкт-Петербурге с мутациями в генах, ассоциированных с врожденным гипопитуитаризмом, составляет 16,3%.
У детей с изолированной соматотропной недостаточностью жителей Санкт-Петербурга отличительной особенностью молекулярно-генетических характеристик является наличие мутаций в генах ARNT2, GHSR, BTK, с редким описанием в литературе, не связанных с гипофизарной недостаточностью.
Установлено, что вне зависимости от характера выявленных мутаций в
генах, ассоциированных с гипопитуитаризмом, эффективность заместительной
терапии препаратами гормона роста подтверждается достоверным
уменьшением отклонения SDS роста через один, два и три года после начала заместительной терапии гормоном рост у всех пациентов.
Выявленные единичные случаи мутаций в генах ARNT2, GHSR, BTK, GLI2 у пациентов с низкой стимулированной секрецией гормона роста по диагностическим тестам сопровождаются гетерогенной клинической картиной в каждом конкретном случае. Общими составляющими для пациентов с редкими генетическими мутациями являлись снижение скорости роста и низкие показатели стимулированной секреции соматропина при проведении диагностических тестов.
Обнаружено, что мутации в гене GH1, описанные в литературе, как
наиболее часто встречающиеся при врожденной изолированной соматотропной
недостаточности, в исследовании обнаружены только у одного пациента с
поздней диагностикой заболевания. Наиболее часто встречающейся
молекулярно-генетической особенностью у больных с врожденной
соматотропной недостаточностью в Санкт-Петербурге является мутация в гене PROP1 (43,75% от всех мутаций).
Практическая и теоретическая значимость исследования Подтверждена необходимость индивидуального подхода к проведению молекулярно-генетических исследований при изолированной соматотропной недостаточности у детей с учетом сопутствующей задержке роста клинической симптоматики.
Проведенные молекулярно-генетические исследования у пациентов с
гипофизарным нанизмом в ряде случаев позволят прогнозировать дальнейшее
развитие заболевания и, при необходимости, корректировать проводимую
гормональную заместительную терапию. Своевременное назначение
тиреоидных препаратов, глюкокортикоидов и половых гомонов при выявлении мутации в гене PROP1 определяет ростовой эффект препаратов гормона роста.
Молекулярно-генетическую диагностику целесообразно проводить пациентам с соматотропной недостаточностью при появлении недостаточности второго гипофизарного гормона и у детей первых месяцев жизни со стойкой гипогликемией и низким уровнем ИФР-I.
Методология и методы исследования Методологической основой диссертационного исследования явились принципы и правила доказательной медицины. Работа проведена в дизайне
8 проспективного и ретроспективного клинического исследования, в ходе выполнения которого применялись инновационные методы обследования больных с врожденным гипопитуитаризмом. В целях получения требуемой научной информации использовались клинические, лабораторные методы, а также статистическая обработка полученных данных. Объектом исследования были пациенты с врожденной соматотропной недостаточностью. Предметом исследования являлись анамнестические, клинические и лабораторные особенности обследуемой группы больных. При проведении данного исследования соблюдались требования Национального стандарта Российской Федерации «Надлежащая клиническая практика» по ГОСТу Р 52379-2005, были использованы современные методы обработки информации и статистического анализа. Диссертационное исследование основано на анализе результатов обследования 98 пациентов с врожденной соматотропной недостаточностью, наблюдавшихся в Детском эндокринологическом центре Санкт-Петербурга в период с 2014 по 2017 год. Теоретической основой послужили публикации отечественных и зарубежных авторов. Диссертационное исследование одобрено этическим комитетом ФГБОУ ВО СЗГМУ им. И.И. Мечникова Минздрава России.
Основные положения, выносимые на защиту
-
При обследовании пациентов до 18 лет с врожденной соматотропной недостаточностью, наблюдаемых в Санкт-Петербурге, частота выявления мутаций в генах, ассоциированных с гипопитуитаризмом (GH1, GHRH, GHRHR, GHSR, PROP1, POU1F1, HESX1, LHX3, LHX4, SOX3, SOX2, OTX2, GLI2, BTK, DLK1, DRD2, PAX6, RNPC3) составила 16,3%. Наиболее часто выявляемые мутации – в гене PROP1, при наличии которых, помимо соматотропной недостаточности, развивается дефицит гормонов щитовидной железы, надпочечников, половых стероидов составили 43,75%.
-
При подтвержденном множественном дефиците гормонов аденогипофиза мутации выявлялись в 27,7% случаев, тогда как при изолированной соматотропной недостаточности – в 9,6%.
-
Различия в показателях скорости роста не выявлены в группах пациентов с диагностированными молекулярно-генетическими изменениями и
9
у детей без выявленных мутаций в генах, ассоциированных с
гипопитуитаризмом.
-
Лечение соматотропной недостаточности препаратами гормона роста в течение первых 3-х лет терапии сопровождается более высокими показателями скорости роста у пациентов с множественным дефицитом гормонов аденогипофиза.
-
Применение молекулярно-генетических исследований методом секвенирования нового поколения для диагностики различных форм гипопитуитаризма целесообразно в случаях подозрения на множественную недостаточность гормонов аденогипофиза.
Достоверность и обоснованность результатов исследования Достоверность результатов диссертационного исследования определяется достаточным количеством пациентов, использованием современных методов исследования и корректных методов статистической обработки полученных данных с использованием сравнительной, непараметрической статистики при помощи программного пакета STATISTICA for WINDOWS.
Апробация и внедрение результатов работы в практику
Результаты работы доложены на III Российском конгрессе с
международным участием «Молекулярные основы клинической медицины –
возможное и реальное» (Санкт-Петербург, 03.2015 года), на 54-ом Съезде
Европейского Общества Детских Эндокринологов ESPE 2015 (Барселона,
10.2015), на Всероссийском конгрессе эндокринологов «Достижения
персонализированной медицины сегодня – результат практического
здравоохранения завтра» (Москва, 03.2016), на 55-ом Съезде Европейского Общества Детских Эндокринологов ESPE 2016 (Париж, 09.2016), на ХI международном научном конгрессе «Рациональная фармакотерапия» (Санкт-Петербург, 10.2016), на V ежегодной конференции по эндокринологии с международным участием «Актуальные вопросы заболеваний надпочечников и гипофиза» (Санкт-Петербург, 06.2017).
Научные положения и практические рекомендации, изложенные в диссертации, внедрены в повседневную работу Городского детского
10 эндокринологического центра (г. Санкт-Петербург), в учебный процесс на кафедре эндокринологии им. акад. В.Г. Баранова ФГБОУ ВО СЗГМУ им. И.И.Мечникова.
Личное участие автора в проведении исследования Автор лично осуществлял все этапы подготовки и проведения научной работы, включавшие определение основной цели, дизайна исследования. Автором самостоятельно проведен глубокий анализ зарубежной и научной литературы, осуществлено клиническое ведение больных, анализ проведенного молекулярно-генетического исследования. Создана электронная база данных, выполнен статистический анализ количественных и качественных параметров, произведена оценка результатов обследования. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, их них 6 работ – в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России для публикации основных научных результатов диссертационных исследований.
Диссертация обсуждена на заседании кафедры эндокринологии им. акад. В.Г. Баранова ФГБОУ ВО СЗГМУ им. И.И. Мечникова. Диссертация единогласно рекомендована к защите.
Структура и объем диссертации Диссертация состоит их оглавления, введения, обзора литературы, пяти глав собственных данных, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа изложена на 124 листах машинописного текста, иллюстративный материал представлен 14 рисунками и 8 таблицами. Список литературы включает 185 названий.
Проблемы диагностики соматотропной недостаточности у детей
Верификация причины задержки роста и своевременная диагностика соматотропной недостаточности являются основой в достижении эффектов заместительной терапии препаратами ГР.
Диагностика дефицита ГР в детстве это многоэтапный процесс, включающий в себя клиническое обследование, подробный анализ ауксологических данных, проведение стимуляционных тестов и визуализацию гипофиза. Постоянно увеличивается доля генетических исследований. Хотя лишь у небольшого процента пациентов определены мутации в известных генах, ответственных за развитие гипофиза, гипоталамуса или же генах, кодирующих рецепторы ГР [14].
В ряде стран диагностика недостаточности ГР остается запоздалой. Возраст начала терапии ГР не уменьшается. Также данная проблема остается более актуальной для жителей сельской местности [97].
Диагностические подходы к дефициту ГР у детей с низкорослостью являются спорными. На первом этапе необходимо провести оценку клинических и лабораторных данных с целью исключения хронических и генетических заболеваний [145].
Международный консенсус Общества по изучению гормона роста (1999) и Национальный консенсус РФ «Диагностика и лечение соматотропной недостаточности у детей» (2005) рекомендуют проведение двух диагностических проб для подтверждения нарушенной секреции СТГ. В качестве первой пробы чаще проводят пробу с клонидином, в качестве второй – с инсулином. В ряде случаев проводят одну диагностическую пробу:
множественный дефицит гормонов аденогипофиза;
наличие специфической для дефицита СТГ патологии центральной нервной системы (выявление при проведении МРТ головного мозга гипоплазии аденогипофиза, гипоплазии воронки гипофиза, эктопии нейрогипофиза);
облучение пациента в анамнезе;
наличие у пациента мутаций в генах, ассоциированных с развитием изолированного дефицита гормона роста, и множественного дефицита гормонов аденогипофиза (GH1, GHRHR, HESX1, LHX3, PROP1, POU1F1).
В соответствии с Рекомендациями по лечению гормоном роста и ИФР-І у детей и подростков с недостаточностью гормона роста, идиопатической низкорослостью и первичным дефицитом ИФР-І, условиями, при которых для подтверждения соматотропной недостаточности нет необходимости в проведении провокационных проб, является: наличие ауксологических критериев, гипоталамо-гипофизарный дефекта (эктопия гипофиза, гипоплазия гипофиза), опухоль или облучение в анамнезе, дефицит еще хотя бы одного гормона аденогипофиза. Также диагностика врожденного гипопитуитаризма без проведения проб возможна у новорожденных с эпизодами гипогликемии, уровень гормона роста у которых не превышает 5 мкг/л, и имеется дефицит хотя бы еще одного гормона гипофиза или классическая триада признаков на МРТ (эктопия гипофиза, гипоплазия гипофиза, аномальная ножка гипофиза).
По данным рекомендациям не рекомендуется полагаться на результаты провокационных тестов, как на единственный показатель. Очень низкое пиковое значение при проведении пробы предполагает очень хороший результат от заместительной терапии гормоном роста. Тогда как значение уровня гормона роста при проведении пробы незначительно отличающееся от нормальных значений не свидетельствует о возможных результатах лечения. В связи с этим необходимо подтверждение недостаточности гормона роста обязательно двумя проведенными тестами. Также считается нецелесообразным измерение спонтанного уровня СТГ [75]. Результаты стимуляционных тестов используются для диагностики недостаточности ГР. Однако известно, что имеется слабая корреляция между пиками стимулированной секреции и спонтанной секреции ГР, наблюдается плохая воспроизводимость результатов тестов и нормализация ранее сниженных значений уровня ГР во время проведения повторных тестов. Доказано – чаще изменение результатов связано с плохой воспроизводимостью тестов, а не с возможностью краткосрочных изменений в секреции ГР [82, 131].
Был проведен ряд исследований, направленных на выявление критериев, основывающихся на ауксологических параметрах (рост, разница между целевым и настоящим ростом, скорость роста) и позволяющих выявить пациентов, которым необходимо проведение стимуляционных проб. Эти критерии очень чувствительны, но недостаточно специфичны. То есть целью таких исследований является улучшение скрининга пациентов с дефицитом ГР для уменьшения в потребности проведения диагностических проб. Итогом данных исследований является выявление необходимых показателей для скрининга – скорость роста и ИФР-I. МРТ может быть применена для исключения опухоли гипофиза [106].
В настоящее время используются следующие диагностические стимуляционные тесты, направленные на диагностику соматотропной недостаточности (определение в процессе проведения стимуляционных тестов ГР одинаково эффективно, как и с помощью ИФА, так и методом РИА [100].
1. Тест толерантности к инсулину (ИТТ) – больной получает инсулин короткого действия внутривенно в дозе 0,1 МЕ/кг, забор крови производится на -15, 0, 15, 30, 45, 60, 90 и 120 минуте. Гипогликемия необходимая для стимуляции соматотрофов должна быть не менее 2,2 ммоль/л [2]. Инсулининдуцированная гипогликемия способствует высвобождению ГР. В большинстве случаев максимальный пик ГР наблюдается на 60 минуте [135]. С данной пробой могут быть связаны осложнения, вызванные гипогликемией. Проведение данной пробы возможно только в стационаре. В некоторых странах признаны более эффективными и безопасными стимуляционными диагностическими тестами ИТТ и тест с пропранололом. Их сочетание позволяет более точно оценить стимулированную секрецию ГР, так как пик ГР после теста с пропранололом выше, чем после ИТТ и их пики наблюдаются в различное время (при ИТТ – на 30-60 минуте, при пропранололовом тесте – на 120 минуте) [185].
2. Проба с клонидином – перорально больной получает 0,15 мг/м2. Действует на уровне ГР-рилизинг гормона, который в свою очередь повышает концентрацию ГР. Чувствительность и специфичность тестов на стимулированную секрецию ГР различна. Например, клонидиновый тест более чувствителен и специфичен, чем ИТТ (соответственно 81% и 82% против 65% и 59%) [17]. Для уменьшения дискомфорта пациента и уменьшения стоимости проводимых исследований возможно проведение орального клонидинового диагностического теста в течение 90 минут, так как ряд исследований показала, что более 90% пиков секреции ГР приходиться при проведении данного теста на первые 90 минут [69]. При оценке результатов тестов было показано, что пик ГР значительно выше у пациентов, которым проводился тест с клонидином, по сравнению с тестами с глюкагоном или ИТТ [80].
3. Аргининовая проба – 10% раствор аргинина гидрохлорида вводят внутривенно капельно из расчета 0,5 г/кг в течение 30 минут. Аргинин стимулирует секрецию ГР через -адренергические рецепторы и последующее освобождение ГР-рилизинг гормон [135]. Обычно пик ГР достигается на 60 минуте теста после начала введения аргинина. Данный тест имеет большую чувствительность и специфичность – 84,3% и 75,5% соответственно [27]. Проведение аргининового теста возможно, как и в течение 180 минут, так и в течение 90 минут, что не снижает его информативность, так как 95% пиков концентрации ГР приходиться на первые 90 минут исследования [68]. Известно, что при проведении стимуляционного теста с аргинином и ГР-РГ наблюдается более высокий уровень пиков ГР, чем при пробах только с аргинином [91].
4. Проба с L-Допой – возможность L-Допы высвобождать ГР впервые была отмечена у больных с болезнью Паркинсона. L-Допа стимулирует выделение ГР рилизинг гормона через -адренергический механизм и также ингибирует секрецию ГР опосредованную -адренергическими рецепторами. Препарат больной получает перорально в зависимости от массы тела.
Доказано, что проведение ИТТ и теста с L-Допой является одним из «золотых стандартов» в диагностике недостаточности ГР у детей. Но на предварительном этапе, при начале обследования ребенка, важными диагностическими критериями является определение уровня ИФР-I и уровня ИФР-связывающего белка-3 (ИФРСБ-3) [15].
5. Глюкагоновая проба – глюкагон вводят внутримышечно 100 мг/кг. Максимальный пик уровня ГР чаще наблюдается на 120 минуте теста.
6. Пробы, используемые более редко:
Проба с ГР-рилизинг гормоном – возможно проведение диагностического теста с определением уровня ГР после одновременного введения ГР-рилизинг гормона и ГР-рилизинг пептида-6. При проведении данного теста определяют пациентов с тяжелой недостаточностью ГР. Характерно, что наблюдалась схожая реакция у пациентов с недостаточностью ГР, подтвержденной тестами с леводопой и клонидином, и у пациентов с нормальными пиками ГР при проведении диагностических тестов, но нарушенной 24-часовой секрецией, то есть с ГР-нейросекреторной дисфункцией. Все пациенты, у которых наблюдался положительный ответ при проведении комбинированного теста имеют право на лечение синтетическими ГР-секретагогами [157].
Влияние эндогенных факторов на ростовые эффекты препаратов гормона роста при лечении соматотропной недостаточности у детей
Недостаточность ГР это наиболее частое эндокринное заболевание, проявляющееся низкорослостью в детстве. В течение неонатального периода метаболические эффекты, обусловленные дефицитом ГР, требуют незамедлительной заместительной терапии с целью избежать жизнеугрожающих осложнений. В детском и подростковом возрасте замедление роста является наиболее очевидным эффектом недостаточности ГР и раннее начало лечения необходимо для восстановления роста и достижения нормального конечного роста [18].
Гормон роста был открыт в 1920-х годах, а получен в кристаллическом виде из бычьего гипофиза в 1944 году учеными Li, Evans в университете Калифорнии, Berkeley, Fishman в Иельском университете. Свиной гормон роста был выделен Raben, Westermeyer в Тафтсе. Ни один из этих препаратов не оказался эффективным, так как гормон роста обладает видоспецифичностью [65]. Гормон роста впервые был выделен из человеческого гипофиза в 1956 году одновременно Li, Papkoff в Калифорнии и Raben в Массачусетс. Биохимическое строение было неизвестно до 1972 года. В 1958 году гормон роста человека был впервые введен больному ребенку в Бостоне (Raben), с положительным эффектом. К 1960 году было доказано, что гормон роста человека имеет положительное влияние на рост у детей с недостаточностью гормона роста. Более 1 мг гормона роста было необходимо для лечения одного пациента в день, более 360 гипофизов человека требовались для экстракции гормона роста, необходимого для лечения в год одному пациенту [29]. В 1960 году было создано Национальное Гипофизарное Агентство (National Pituitary Agency – NPA) в США, с целью координации сбора гипофизов и экстракции гормона роста [163]. Начиная с 1963 и до 1985 года, 7 700 детей в США и 27 000 детей с тяжелой недостаточностью гормона роста во всем мире получали терапию гормоном роста, полученным из гипофиза человека [64]. В 1985 году в США у четверых людей, получавших гормон роста в 60-х годах была диагностировано вирусное заболевание – болезнь Крейтцфельда-Якоба. С 19 апреля 1985 года использование человеческого гормона роста было остановлено.
Открытие в 1972 году структуры гормона роста способствовало созданию рекомбинантного гормона роста человека, синтезируемого методом рекомбинантной ДНК. В 1981 году Genentech (Сан-Франциско, Калифорния) разработал первый рекомбинантный человеческий гормон роста, полученный биосинтетическим процессом. Позже, улучшенный процесс создания рекомбинантного гормона роста был назван технологией протеин секреции. Рекомбинантная плазмида вставляется в E.coli, которая начинает синтезировать необходимый белок. В настоящее время это самый распространенный метод получения гормона роста – соматропина.
До открытия рекомбинантного гормона роста, лечение гормоном роста было зарезервировано для самых тяжелых случаев недостаточности соматотропного гормона из-за ограниченных запасов. С открытием рекомбинантного гормона роста список показания для лечения гормоном роста постоянно увеличивается [166]. По результатам 28 клинических исследований было доказано, что дети, получающие ГР при недостаточности ГР, растут быстрее и имеют прогностически более высокий конечный рост [166].
К настоящему времени имеются данные об эффективности лечения гормоном роста детей с внутриутробной задержкой роста, семейной низкорослостью, синдромами Шерешевского-Тернера, Прадера-Вилли, Рассела Сильвера, анемией Фанкони, болезнью Иценко-Кушинга, гликогенозом, хронической почечной недостаточностью, скелетными дисплазиями, муковисцидозом [5].
Показано, что ГР является эффективным и безопасным препаратом в заместительной терапии у детей с дефицитом ГР [84, 126]. Применение ГР в дозировке 0,03 мг/кг/сут хорошо переносится при назначении ГР длительного действия у детей с недостаточностью ГР [109, 125]. Но в то же самое время продолжается полемика об оптимальном режиме лечения, показаниях для терапии ГР как в Европе, так и в США [137].
Доказано, что частотные показатели нежелательных явлений, таких как сколиоз, эпифизеолиз бедренных костей, внутричерепная гипертензия и панкреатит, в группе больных, получающих терапию ГР при врожденной низкорослости такие же или ниже, чем у других больных, имеющих недостаточность ГР и пролеченных ГР. Также известно, что назначение ГР в дозировке 0,24-0,37 мг/кг/нед не приводит к повышению уровня глюкозы в крови, но имеется дозозависимое повышение уровня глюкозы крови натощак при увеличении дозы ГР больше 0,3 мг/кг/нед. Соответственно при увеличении дозировки у конкретного больного необходимо оценивать риск предсказуемых нежелательных эффектов [16].
Побочными эффектами на терапию рекомбинантным ГР человека является внутричерепная гипертензия, задержка жидкости в организме, нарушение толерантности к глюкозе и также дети могут страдать от сколиоза и бедренного эпифизеолиза [123]. У взрослых многими побочными эффектами можно управлять при помощи титрования дозы [144]. На протяжении более чем 20 лет проводилось исследование по контролю за безопасностью применения ГР в США. Было доказано, что у пациентов отсутствует увеличение риска возникновения лейкемии De Novo, а также нет риска рецидива опухолей, раннее пролеченных лучевой терапией. Это исследование подтвердило благоприятный общий профиль безопасности применения ГР [23].
Но в то же время, по результатам проведенного исследования, охватывающего всех детей, получавших ГР во Франции с 1985 по 1996 год в связи с идиопатическим изолированным дефицитом ГР, нейросекреторной дисфункцией, идиопатической низкорослостью, или с маленьким гестационным возрастом выявлено:
- смертность была увеличена в популяции взрослых, получавших ГР в детстве, особенно у тех, кто получал самые высокие дозы;
- в частности, была повышена смертность от опухолей костной ткани и кровоизлияния в мозг [36].
В тоже время ряд исследователей показал, что при лечении ГР в детстве, как и при врожденной недостаточности ГР, так и при приобретенной (после определенных оперативных вмешательств, после лучевой терапии) не происходит увеличение частоты возникновения рака органов дыхания, простаты и колоректального рака. Лечение ГР не увеличивает риск рецидива краниофарингеомы или пролеченной аденомы гипофиза [42]. После получения лечения ГР по поводу недостаточности ГР, у больных нет статистически значимого увеличения риска возникновения менингиом и глиом [121].
В дальнейшем должны проводиться исследования, направленные на изучение безопасности терапии ГР и ИФР-I на основании анализа продолжительности жизни пациентов, получавших ГР в детстве [150].
Проводятся исследования о выяснении возможности использования у детей ингаляционного ГР, который показывает сходные результаты по эффективности и безопасности с ГР, вводимым подкожно [181]. Также в настоящее время продемонстрирована эффективность, безопасность и клиническая сопоставимость иммуногенности соматропина в виде порошка для приготовления раствора и соматропина в виде раствора [147].
Дефицит ГР является показанием для заместительной терапии и у взрослых во всем мире. Тем не менее, несмотря на увеличивающееся количество пациентов взрослого возраста, нет утвержденных критериев для диагностики и лечения таких состояний. В первую очередь схемы лечения были разработаны для пациентов с недостаточностью ГР, вызванной операциями или лучевой терапией, проведенными на головном мозге, затрагивающими гипофиз. Как и в детской эндокринологии, где опыт применения ГР накапливался десятилетиями, можно предположить соответствующее развитие заместительной терапии ГР во взрослой эндокринологии [19].
Анализ национальных регистров ГР показывает, что большую их часть составляют мальчики. Хотя при более подробном анализе данных пациентов на момент начала лечения (ауксологические параметры, предполагаемый конечный рост, рост родителей и стадия пубертата) не выявляют различий между пациентами разного пола [24].
В настоящее время лечение ГР – многолетнее. Результат лечения дефицита гормоном роста зависит от различных факторов, в том числе и от самого пациента, его семьи, выбора назначаемой терапии [101]. Достаточно сложным является полное соблюдение режима каждодневных инъекций. Так подростки имеют высокий уровень нон-конкордантности (пропуск 1-2 инъекций в неделю). У взрослых конкордантность снижается с каждым годом лечения. Соответственно улучшение терапии может быть достигнуто или путем изменений частоты уколов (один раз в неделю, один раз в месяц), или изменением характеристик впрыскивающего устройства (минимальная подготовка, легкая настройка, минимальное ощущение боли, автоматическая вставка иглы, устройства без иглы) [54].
Клинические характеристики детей с врожденной соматотропной недостаточностью
При определении SDS роста на протяжении трех лет терапии была обнаружена положительная динамика как в группе пациентов с выявленными мутациями, так и в группе без обнаруженных изменений. Динамика показателей SDS роста представлена на рисунках 1, 2.
SDS роста в группе пациентов с выявленными мутациями составило:
SDS на момент диагностики М±т= -2,7±1,07.
SDS через 1 год терапии М±т= -1,8±1,08.
SDS через 2 года терапии М±т= -1,2±1,1.
SDS через 3 года терапии М±т= -0,99± 1,4.
Разница SDS на момент диагностики и SDS после 3 лет терапии достоверна (р 0,05, р=0,0004).
SDS роста в группе пациентов без обнаруженных изменений в генах составило:
SDS на момент диагностики М±т= -2,6± 1,07.
SDS через 1 год терапии М±т= -1,9±0,9.
SDS через 2 года терапии М±т= -1,4±0,85.
SDS через 3 года терапии М±т= -1,2±0,88.
Разница SDS на момент диагностики и SDS после 3 лет терапии достоверна (р 0,05, р=0,000000).
До начала терапии у пациентов с выявленными мутациями среднее SDS роста составило -2,73±1,07 (-4,94--1,3), в то время как у больных с без выявленных мутаций -2,60±1,07(-6,57--0,45). Данные значения представлены на рисунке 3.
Такие значения SDS не позволяют выявить различия в этих группах пациентов на момент начала терапии. Различие SDS роста на момент диагностики заболевания в группах с диагностированными мутациями и в группе без них является недостоверным по критерию Манна-Уитни (р 0,05, р=0,65).
Через 1 год после начала заместительной терапии у пациентов с подтвержденными мутациями SDS роста составило -1,8±1,08, у пациентов без мутации SDS роста -1,9±0,9. Что также не позволяет обнаружить различия у пациентов в двух группах. Различие SDS роста после 1 года терапии в этих же группах является недостоверным по критерию Манна-Уитни и составляет р0,05, р=0,53. Значения SDS роста через 1 год после начала заместительной терапии гормоном роста представлены на рисунке 4.
Динамика скорости роста в группе пациентов с диагностированными мутациями за три года проводимой заместительной терапии представлена на рисунке 5.
При этом скорость роста в первый год терапии в этой группе пациентов составила 9,5±3,2 см, за второй год терапии – 7,9±2,5 см, за третий год – 7,2±3,5 см.
Динамика скорости роста в группе пациентов без выявленных мутаций за три года проводимой заместительной терапии соматропином представлена на рисунке 6.
При этом скорость роста в первый год терапии в этой группе пациентов составила 8,8±2,8 см, за второй год терапии – 7,4±2,1 см, за третий год – 6,7±2,1 см.
Скорость роста за первый год заместительной терапии соматропином составила в группе пациентов с диагностированными мутациями 9,5±3,2 см (416,5 см), а в группе пациентов без обнаруженных изменений – 8,8±2,8 см (3,017,5 см) (рисунок 7). Различие в прибавке за 1 год в этих группах является недостоверным по критерию Манна-Уитни (р0,05, р=0,42).
Были проанализированы ростовые прибавки за второй и третий год проведения заместительной терапии. Соответственно, прибавки составили 7,5±2,2 см (3,214 см) и 6,8±2,4 см (1,914,5 см). При этом наблюдается достоверное уменьшение ростовой прибавки за второй и третий год, по сравнению с первым годом терапии (р=0,000007 и р=0,002). В то время как, несмотря на уменьшение ростовых прибавок, уровень ИФР-І сохраняется на уровне сопоставимом с первым годом терапии.
Также было проведено сравнение уровня ИФР-І на момент постановки диагноза соматотропной недостаточности (на момент начала заместительной терапии гормоном роста) и через год от начала заместительной терапии. Уровни ИФР-І определялись у всех пациентов (и с выявленными мутациями, и без них). Значение уровня ИФР-І у всех пациентов на момент постановки диагноза и через 1 год заместительной терапии гормоном роста представлены на рисунке 8.
Эффективное повышение уровня ИФР-1 подтверждается изменением SDS ИФР-І. У всех пациентов, независимо от наличия или отсутствия мутаций, имеется увеличение уровня SDS ИФР-1.
Средний уровень ИФР-І у пациентов без выявленных мутаций составил 79,48±7,12. И через год от начала терапии гормоном роста - ИФР-1 248,94±14,57. Различие между данными значениями является достоверным (р0,05, р=0,000000). Что подтверждает эффективность проводимой терапии у данной группы пациентов. Данные на рисунке 9.
Также уровни ИФР-I были измерены в группе пациентов с выявленными мутациями. Средний уровень ИФР-I до начала заместительной терапии составил 76,37±11,3, после 1 года терапии ИФР-I 271,41±38,57. Различие между данными значениями достоверно (р0,05, р=0,000013). Различия представлены на рисунке 10.
Различие в прибавке за первый год заместительной терапии гормоном роста в группах пациентов с изолированной и с множественной недостаточностью гормонов аденогипофиза является достоверным (р0,05, р=0,019). Средняя прибавка за первый год терапии у пациентов с изолированной соматотропной недостаточностью составляет 8,4±2,5 см, а у пациентов с множественным дефицитом – 9,78±3,2 см. Сравнение прибавок роста за первый год терапии представлено на рисунке 11.
Сравнение скорости роста за второй год терапии в группе с ИДГР и с МДГА представлено на рисунке 12. Различие в прибавке за второй год заместительной терапии гормоном роста в группах пациентов с ИДГР и с МДГА является достоверным (р0,05, р=0,027). Средняя прибавка за второй год терапии у пациентов с ИДГР составляет 7,1±1,9 см, а у пациентов с множественным дефицитом – 8,22±2,5 см.
Различие в прибавке за третий год заместительной терапии гормоном роста в группах пациентов с ИДГР и с МДГА является недостоверным (р0,05, р=0,35). Средняя прибавка за второй год терапии у пациентов с ИДГР составляет 6,5±2,0 см, а у пациентов с множественным дефицитом – 7,1±2,9 см. При проведении анализа для выявления особенностей ростовых прибавок в период пубертата у 34 пациентов была обнаружена достоверная разница между ростом пациентов в период начала пубертата и ростом пациента на момент проведения исследования (р 0,05 при использовании непараметрического Wilcoxon Matched Pairs Test). Было доказано, что скорость роста после достижения костного возраста 12-13 лет в соответствии с атласом Грейлиха при продолжении лечения гормоном роста не связана с возрастом начала терапии (проводился корреляционный анализ с вычислением парных коэффициентов Пирсона r=0,22, р=0,2). И прибавка в росте в период пубертата не зависит от наличия недостаточности других гормонов аденогипофиза (р=0,18 при использовании непараметрических методов Spearman Rank Order Correlations). Также не были выявлены достоверные различия в скорости роста до начала пубертата и при продолжении терапии в период пубертата. Так скорость роста до начала пубертата составила 7,7±1,7 см, после начала пубертата – 6,9±2,5 см. Значение скорости роста до начала пубертата и в период пубертата представлены на рисунке 14.
Гормональные маркеры соматотропной недостаточности у детей с соматическими заболеваниями и синдромальными формами задержки роста, получающих лечение препаратами соматропина
Все пациенты, получающие ГР в связи с врожденной соматотропной недостаточностью, при проведении диагностических стимуляционных тестов имели пик ГР менее 10 нг/мл. Но у нескольких пациентов нами были отмечены сопутствующие заболевания, клиническая картина которых также могла способствовать появлению у них низкорослости.
При проведении исследования у одной пациентки имелась подтвержденная болезнь Крона – девочка, 2002 года рождения. Впервые к эндокринологу обратились в 2015 году в возрасте 13 лет с жалобами на низкие темпы скорости роста с раннего возраста (в первый год жизни выросла на 17 см, за предшествующие обследованию годы скорость роста не превышала 4 см в год). Задержка роста связывалась c конституциональными особенностями и соматическими причинами. Так с возраста 11 лет наблюдалась ревматологом в связи с болями в суставах. Боли в левом тазобедренном и левом голеностопном суставах были расценены как проявления реактивного артрита, болезни Шляттера. В возрасте 13 лет обследована в эндокринологическом стационаре по поводу низкорослости. SDS роста был -3,9. При проведении стимуляционных диагностических тестов выявлено снижение пиковых значений соматотропного гормона – максимальный выброс составил 8,3 нг/мл.
Таким образом, был подтвержден диагноз соматотропной недостаточности. МР-картина не позволила исключить наличие микроаденомы гипофиза, диагностировано «пустое турецкое седло», неоднородная структура гипофиза. Нарушений функции других эндокринных желез выявлено не было. Костный возраст отставал о паспортного и составлял 9 лет. Были исключены соматогенные причины задержки роста, хромосомные аномалии. Молекулярно-генетическое исследование генов, ассоциированных с гипопитуитаризмом, не выявило мутаций. Была начата терапия препаратами гормона роста в суточной дозе 0,033 мг/кг массы тела.
Через 2 месяца после начала терапии гормоном роста пациентка была госпитализирована с подозрением на острый аппендицит. После проведения операции по экстренным показаниям диагноз был подтвержден, проведена аппендэктомия и резекция воспалительно-изменённой пряди сальника. Гистологически выявлен флегмонозный аппендицит, перитонит, мезентериолит. Терапия соматропином была временно приостановлена. Через 3 дня после выписки из стационара у больной возобновились сильные боли в животе, появилась лихорадка, был обнаружен инфильтрат в правой подвздошной области. При повторной госпитализации во время проведения УЗИ и КТ брюшной полости диагностирован терминальный илеит, оментит, межкишечный абсцесс, дивертикул подвздошной кишки. Назначена антибактериальная терапия. При обследовании через 1 месяц от повторной госпитализации обнаружены сохраняющиеся признаки системного воспаления, обусловленные инфильтратом в брюшной полости 10-15 см, без абсцедирования, воспалительные изменения в терминальном отделе подвздошной кишки, резкое утолщение стенок тонкой кишки с сужением просвета до 3 мм, признаки расширения кишки проксимальнее.
Диагноз – болезнь Крона был подтвержден данными серологического обследования: повышение ASCA обоих классов, повышение кальпротектина до 607. При проведении анализа гена NOD2/CARD15 рецептора к мурамилдипептиду, компоненту бактериальной клеточной стенки, выявлен генетический риск болезни Крона. Девочка получала длительную антибактериальную терапию, учитывая пенетрирующую форму заболевания с развитием осложнений, была проведена специфическая терапия препаратом ремикейд. В связи с выраженной задержкой роста и высоким риском хирургического лечения от терапии стероидами было решено воздержаться. На фоне проводимой терапии наблюдалось уменьшение размеров инфильтрата, но высокая лабораторная активность и повышение температуры сохранялись. Была проведена диагностическая лапароскопия. Выявлен участок измененной кишки, и далее – выполнена лапаротомия и резецирован илеоцекальный угол кишечника. Послеоперационный период протекал без особенностей. Терапия ремикейдом была продолжена.
Спустя 6 месяцев возобновили лечение препаратами гормона роста в дозе 0,033 мг/кг/сут. На фоне проводимой терапии уровень ИФР-I в декабре 2016 г. – 282 нг/мл. Уровень гормонов щитовидной железы и надпочечников – в пределах нормы. За 6 месяцев проводимой заместительной терапии после операции прибавка в росте составила 4 см, SDS роста – 4,07. С учетом значительной степени отставания в росте, стабильного соматического состояние на фоне лечения препаратом Ремикейд было решено продолжить терапию гормоном роста под контролем показателей ИФР-I.
Также подтверждением трудности диагностики соматотропной недостаточности, и сложности дифференцировки данного заболевания от синдромальных форм низкорослости может быть следующий клинический пример. В детском эндокринологическом центре с 2003 года наблюдается пациент с задержкой роста. Диагноз отставание в росте был поставлен в возрасте 3 лет, когда была выявлен дефицит роста -4 SDS. До возраста 3-х лет пациент наблюдался невропатологом, кардиологом, окулистом с диагнозами: органическое заболевание головного мозга перинатального генеза. Стигмы дисэмбриогенеза, задержка речевого развития. Открытое овальное окно. Вегетативная дистония на резидуально-органическом фоне. НК0. Сходящееся паретическое косоглазие. При обследовании в стационаре соматотропная недостаточность была подтверждена при проведении пробы с клофелином – максимальный уровень СТГ 7,2 нг/мл. При проведении МРТ головного мозга и гипофиза патологии выявлено не было. Недостаточности других гормонов аденогипофиза не обнаружено. Костный возраст значительного отставал от паспортного и составлял 8-9 месяцев.
Заместительная терапия гормоном роста была назначена в возрасте 4,5 лет. Динамика роста представлена в таблице 8.
Терапия рекомбинантным гормоном роста проводилась в дозировке 0,033 мг/кг/сут. Начиная с 15 лет, пациент получает гормон роста в поддерживающей дозировке 0,0033 мг/кг/сут.
За время наблюдения многократно производилось обследование с целью выявления недостаточности других гормонов аденогипофиза. Была подтверждена изолированная соматотропная недостаточность.
При проведении молекулярно-генетического обследования для диагностики мутаций в генах, отвечающих за развитие и функционирование системы гипофиз-СТГ-ИФР-I мутаций выявлено не было. Однако при проведении дополнительного обследования были выявлены мутации в гене SCRAP c7466CG, что позволило диагностировать наличие у пациента синдрома Флоатинг-Харбор. При постановке пациентов на учет в Регистр города Санкт-Петербурга у всех пациентов соматотропная недостаточность должна быть подтверждена с помощью проведения диагностических тестов. В настоящий момент это является единственно возможным способом диагностики дефицита гормона роста. После проведения данных тестов всем больным было назначено лечение рекомбинантным гормоном роста в дозировке 0,033 мг/кг/сут, независимо от наличия или отсутствия недостаточности других гормонов аденогипофиза. Необходимая заместительная терапия у пациентов с множественным дефицитом гормонов аденогипофиза также проводилась.