前言
为增加gh缺乏青少年身高潜力，已经提出了许多的治疗策略，例如除gh之外使用高剂量gh或gnrh类似物。后一种策略也已经在非gh缺乏儿童使用。至今，对矮身高儿童，性腺抑制对骨的自然增长/骨密度的后果，以及抑制生理性青春期发身的社会心理影响还未得到充分的研究。
关于雌性激素受体基因或芳香化酶基因突变的男性病人的研究以及动物实验数据证明，雌性激素是男女性骨骺融合的主要调节因素。因此，发展了第三种治疗策略，更加选择性地抑制很矮儿童青春期的雌性激素生成或雌性激素作用。我们曾以芳香化酶抑制剂-阿那曲唑处理10周，阻断男性少年δ4-雄烯二酮向雌酮、睾酮向雌二醇的转换，尽管循环系雌二醇浓度下降50%，但雌性激素的抑制对代谢指标无负作用。这与我们报告的gnrh类似物治疗对男性的有害作用形成明显的对照。
以来曲唑（letrozole，另一种芳香化酶抑制剂）和睾酮治疗男孩的资料，以及对特发性矮身高男孩仅以来曲唑治疗2年的实验结果也提示，芳香化酶阻断剂可能是促进青春期矮身高男孩生长的治疗选择。我们设计了该双盲、随机化、安慰剂-对照实验，来研究以选择性的强力芳香化酶抑制剂-阿那曲唑治疗是否延迟以gh治疗的gh缺乏青春期男孩的骨龄成熟速度，是否增加成年身高潜力。第二个目的为测量以骨龄调整的生长速度和身高sds变化，以及青春期激素、骨矿物质密度（bmd）和身体组成的变化，全面估价其安全性。
受试者和方法
该研究得到所有7个参加研究单位的临床研究评审委员会的批准。
受试者
在儿童及其父母知情同意后共募集了52名gh缺乏男孩。
入选标准
gh缺乏定义为下述表现：1）矮身高(平均数下 >2 sds)；2）生长显著减速（生长速度≤25%，相应年龄人群）；3）两次药物刺激试验反应gh峰＜10ng/ml。之前至少6个月每天应用稳定的gh剂量，使用的平均剂量为0.3mg/kg·wk。受试者发育必须处于青春期（生殖器tanner等级ii，睾丸体积＞4ml），并在进入研究时必须尚存生长潜力（骨龄＜11.5岁并＞15岁）。
排除标准
如果在6个月内参加其它激素治疗实验研究，或需要长期应用损害生长药物的慢性疾病的受试者被排除。
研究方案
在筛选时的身体检查包括，青春期发身等级评价，准确的身高测量、验血和骨龄测定。一旦确定符合条件，由提供研究药物和安慰剂的astrazeneca所准备的随机化程序确定阿那曲唑组和安慰剂对照组。在实验完成和数据分析前，研究者、工作者和病人均不了解随机化编码。开始研究前应用x线双能吸收法（dxa）检查。在基线调查后，除每天的gh外病人每天服用1mg阿那曲唑或安慰剂。以每3个月的间隔进行临床测定、采集血样并重复进行人体测量追踪病人。当需要时根据病人的生长和体重情况以滴定法确定gh剂量。在0，12，24，36个月拍摄左手腕x线片评价骨龄。在24和36个月后尽可能地重复dxa检查。研究持续36个月或至完成线性生长，完成线性生长定义为达到的骨龄至少16岁、生长速度低于2cm/yr。退出研究的病人在研究停止时测量身高、体重、验血、骨龄和dxa。
测定
每6个月测量血igf-i、睾酮、血脂、葡萄糖、雌二醇和骨钙素浓度，最初的每3-6个月，进行全血计数和肝脏酶的生化检查。在杰克逊维尔儿童诊所中心实验室使用ria方法测定激素浓度。批内变异系数：igf-i为1.5%、睾酮为8.1%、骨钙素为5.3%。雌二醇和雌酮的测定在梅奥诊所实验室使用液相/质谱仪进行，灵敏度下限为2pg/ml，批内变异系数为最低范围时的4-20%。
骨龄和dxa评价
骨龄评价由一名有经验的读片员在fels研究所完成，使用bayley-pinneau表预测成年身高。使用hologic或lunar仪器进行腰椎dxa扫描。
身体组成
尽可能使用dxa软件评价身体组成，但不是所有治疗中心都有该设备，因而这个指标是研究的选择项。因为身体组成不是本研究的主要目的，所以对于无dxa的参加者，通过皮褶厚度之和获取这些数据。在非肥胖个体，这种方法的身体组成评价与dxa的结果相关良好。这个目的为探索性的。
药物
由astrazeneca提供阿那曲唑(arimidex)（每片1-mg）和安慰剂，按照日剂量方案分发。所有未使用的和空瓶回收到治疗中心。重组生长激素日剂量为50µg/kg·d (或0.35 mg/kg·wk)左右。
安全性监测
由两名儿科内分泌医生和一名儿科专门医师组成数据安全管理委员会，不与研究管理发生联系。每一季度向他们报告所有的数据、结果和安全性。监测副作用，所有的报告的疾病（肠胃炎、呼吸系统、变态反应等）均记录为不利事件。任何的住院治疗、手术或其它主要事件记录为严重不利事件，并向学会评审委员会和数据安全性管理委员会报告。
统计学分析
这项实验的主要终点为基线和治疗结束时预测成年身高之间的变化。使用两样本t检验比较治疗组间的一级终点。这些分析未对实验中心的影响或共变量与治疗组之间的相互作用进行调整。二级终点为骨龄、生长速度、骨龄调整的身高sds的变化，以及激素浓度的变化。耐受性和安全性的终点为不利事件、退出，实验室数据包括葡萄糖、血脂和肝功检查浓度。很据研究设计，仅有一人了解数据，并在所有受试者完成24个月的治疗后才分析所有数据。研究者和参加研究的受试者对于治疗情况都无任何了解。对所有的受试者所执行研究方案持续36个月。然后，尽可能追踪受试者直至接近成年身高，这些测试仍在进行之中。
在接受治疗和无基线后数据的受试者被排除的基础上进行分析。研究中特定时间终点的分析仅包括在该点有测试数据的受试者（以及基线、与基线变量的变化）。因为某些终点可能与另一点存在相对较高程度的相关，所以对多重检验的分析未做调整。分析结果使用两组平均数和标准差表示，治疗的比较使用双侧t检验p值。使用sas软件进行分析，显著性水平确定为p < 0.05。
结果
52名受试者参加研究，临床特征见表1.除1名外，所有受试者为单纯特发性gh缺乏，1名有gh和tsh缺乏，后者已经完全替代治疗。在52名受试者中，50名完成了12个月，41名完成了24个月，28名完成了35个月。
影响青春期和骨发育的激素（图1）
在3年之中两组的血清睾酮浓度增长，在0，12，24，36个月时全组的睾酮激素浓度分别为：阿那曲唑组，215±35, 667±71, 628±71,510±63ng/dl；安慰剂组，162±30, 416±51, 570±57, 338±31ng/dl(在12个月时，组间p = 0.01)。当分析与基线的变化时，阿那曲唑组在12个月时睾酮浓度增长比安慰剂组更高(分别为 452±67和254±39 ng/dl, p = 0.01)。但是，在24个月(阿那曲唑组 445±73 ng/dl；安慰剂组 450±57 ng/dl, p = 0.74)时和36个月时（阿那曲唑组, 325±54ng/dl；安慰剂组,257±24 ng/dl, p = 0.25)这种差异无统计学显著性(图 1）。
阿那曲唑组雌二醇浓度稳定，而安慰剂组增长，在0，12，24，36个月时分别为：阿那曲唑组，9.6±1.1, 6.7±0.9, 6.6±1.0, 8.1±2.0pg/ml；安慰剂组，7.5±1.2, 11.0±1.3, 16.2±1.1, 16.8±1.7pg/ml(除基线外所有时间点上组间差异p < 0.01)。雌酮的浓度与雌二醇相似，在0，12，24，36个月时分别为：阿那曲唑组，14.0±1.5, 4.7±1.1, 6.0±1.2, 8.1±2.7pg/ml；安慰剂组, 12.2±1.4, 14.2±1.7, 18.1±1.5, 18.5±1.3pg/ml(除基线外所有时间点上组间差异p < 0.01)。血浆雌二醇浓度与基线之间的变化分析表明，在12个月(阿那曲唑组,–2.8±1.1 pg/ml；安慰剂组 4.1±0.8pg/ml, p = 0.0001)、24个月(阿那曲唑组,–1.9±1.5pg/ml；安慰剂组, 9.5±1.4pg/ml, p < 10–5)和36个月 (阿那曲唑组，–0.2±2.2 pg/ml；安慰剂组, 12.5±1.5pg/ml, p = 0.0002)时阿那曲唑组血浆雌二醇浓度均较安慰剂组下降。雌酮浓度与基线比较出现与雌二醇相同的变化趋势，在12个月时(阿那曲唑组,–9.1±1.8 pg/ml；安慰剂组， 3.7±1.4pg/ml, p = 1.2 x10–5), 在24个月时(阿那曲唑组,–5.3±2.3pg/ml ；安慰剂组， 6.6±1.6 pg/ml, p = 1.7 x10–5),在36个月时(阿那曲唑组,–4.3±2.6pg/ml；安慰剂组, 8.3±1.9pg/ml, p = 0.0001)（图1）。
基线时两组igf-i浓度相似，在研究中igf-i的增长也类似，在0，12，24，36个月时分别为：阿那曲唑组，737±64, 935±79, 986±107, 879±112 ng/dl； 安慰剂组, 812±56, 1020±80, 1059±93 933±76 ng/dl (p 值无显著性)，由基线的增长组间无差异（图1）。在研究期间，全组的骨钙素浓度非常稳定，在0，12，24，36个月时分别为：阿那曲唑组，542 55 ± 2, 53±2, 52±4 ng/ml；安慰剂组， 58±3, 51±2, 51±3, 46±3 ng/ml (p 值无显著性)。两组之间骨钙素浓度与基线水平的变化无组间差异（图1）。
血脂和葡萄糖浓度(表 2)
阿那曲唑组和安慰剂组血脂和空腹葡萄糖浓度正常，研究期间两组血脂和空腹葡萄糖浓度变化无显著性差异。当比较每一时间点与基线的变化时，仅在12个月时出现组间差异，阿那曲唑组高密度脂蛋白出现显著地下降(–18±4与–1±4 mg/dl,p < 0.002)，但是阿那曲唑组的总胆固醇也较安慰剂组下降(–6±2与–2±2mg/dl, p < 0.05)。在其它时间点上，与基线相比较的浓度变化无组间差异。
人体测量学和身体组成（表3）
研究期间两组间身高差异无显著性，在0，12，24，36个月时分别为：阿那曲唑组，149.7±1.6, 157.7±1.5, 162.9±1.4, 165.8±1.3 cm；安慰剂组,151.9±1.2, 160.6±1.3, 166.6±1.4, 167.8±1.8cm (p 值无显著性)。生长参数与基线相比的变化分析表明，如所预期的那样，两组受试者生长速度随时间而下降，但安慰剂组在36个月时与基线相比生长速度的下降更显著(p = 0.04)。与基线相比的去脂体重和体脂%变化无组间差异（表3）。两组间的bmi变化也无差异。
骨龄和预测成年身高
两组间骨龄增长的速度显著不同，阿那曲唑组在基线，12，24，36个月时分别为：13.7±0.2, 14.7±0.2, 15.4±0.2, 15.9±0.3岁；安慰剂组在基线，12，24，36个月时分别为：13.4±0.2, 14.8±0.2, 16.0±0.2, 17.2±0.3岁。当同一受试者在相同时间点间比较时，在24个月后组间出现显著性差异：在12个月时，阿那曲唑组和安慰剂组分别为 1.1±0.1和 1.4±0.1岁, p = 0.08；在24个月时，阿那曲唑组和安慰剂组分别为 1.8±0.1和 2.7±0.1岁, p < 0.0001；在36个月时，阿那曲唑组和安慰剂组分别为 2.5±0.2和 4.1±0.1岁, p < 0.0001 (图2)。与安慰剂组相比，阿那曲唑组在24个月和36个月时以骨龄调整的身高sds增长相应得到改善，阿那曲唑组和安慰剂组的净增长分别为：在12个月时， 0.22±0.07和 0.03±0.13 sds (p = 0.2)；在24个月时， 0.52±0.12和 0.04±0.13 sds (p = 0.009)；在36个月时， 0.77±0.16和–0.10±0.16 sds (p = 0.0009)（图3）。与基线相比时，阿那曲唑组预测的成年身高比安慰剂组增长更明显，分别为：在12个月时， 1.3±0.7和 0.3±1.0cm (p = 0.4)；在24个月时， 4.5±1.2和 1.1±1.1 cm (p = 0.04)；在36个月时, 6.7±1.4和 1.0±1.1cm (p = 0.004) (图4)。在治疗结束时，对预测成年身高变化的目的-疗效分析中治疗比较的p值为0.03.
青春期发身变化
两组间以睾酮浓度和睾丸体积测量的发身进展速度相似。一般情况下，两组左右双侧睾丸体积的增长约10-25ml。在完成研究时，阿那曲唑组和安慰剂组均处于生殖器和阴毛tanner等级v。
bmd（表3）
dxa分析不是本研究的主要目的，而主要是作为一项安全性指标，因此未排除无dxa检查的受试者。在基线时的52名受试者中，39名有dxa数据；在24个月时的41名受试者中，28名有dxa数据；在36个月时的28名中14名有dxa数据。组间腰椎bmd无显著性差异。受试者的配对分析表明，在24个月和基线之间，腰椎bmd z分值存在显著性差异(p = 0.02)，而在36个月时两组间z分值的增长无显著性差异(p = 0.2)。
安全性
受试者完全能够忍受阿那曲唑，并基本上无副作用。在两组间的全血计数、尿液分析或肝功能检查无差异，不利事件（头和颈、呼吸系统、胃肠道、泌尿生殖系统、肌肉骨骼系统）出现率相似。出现7次严重不利事件：其中4次发生在同一名受试者，出现反复的呕吐，经过胃肠道全面检查，诊断为心理性呕吐；另一名受试者在剧烈运动后出现骨折；一名受试者因研究前的损伤进行前臂骨外科手术；最后一名受试者出现脓毒性关节炎，推测为存在窦感染病灶所致。所有报告的不利事件均出现在阿那曲唑组，但均与研究的药物无关，而且在出院后所有受试者很快恢复了应用阿那曲唑。
长期追踪
9名受试者因满意所达到的身高或家庭或学校的社会心理问题，或厌倦了服用药物而退出研究。5名受试者因为药物顺从很差或追踪丢失而被研究者终止治疗。将尽可能地追踪受试者测量最终身高。
讨论
在矮身高儿童青春期的处理中，具有挑战性的问题之一是用于增加线性生长的时间有限，在这期间骨骺将迅速融合。与以gh治疗的gh缺乏青春期男孩安慰剂组相比，使用强力芳香化酶抑制剂-阿那曲唑显著延迟骨龄的加速。通过阻断雌性激素引起的骺融合的减慢，导致依骨龄计算的预测成年身高显著的净增长，在2年和3年后净增长分别为 4.5±1.2cm和 6.7±1.4cm，而在这两个时间点上安慰剂组净增长 1cm。这就解释了阿那曲唑组由基线以来的骨龄身高sds较安慰剂组的净增长。我们有意地选择了生长速度高峰后的生长减速年龄段，在处于这个过程中的第36个月时间点上，安慰剂组生长速度的下降也大于阿那曲唑组。
雌性激素阻断的影响是显著的，仅在1年治疗后不能完全觉察，而是在24个月后才特别明显，并继续至36个月。所观察到的身高潜力增长的益处至少需要2年的时间，在以另外一种芳香化酶抑制剂-来曲唑治疗2年的特发性矮身高男孩，也观察到了类似的结果。这一结果也与以前报告的对青少年以gnrh类似物和gh共处理或高剂量gh后预测成年身高的增加相似，在这些研究中只有在治疗第二年后才出现阳性结果。成年身高潜力增加需要3年治疗的观察结果，也可见于ibáñez et al.报告中以胰岛素敏化剂-甲福明治疗的低出生体重女孩。本文报告的预测成年身高的变化伴随以无异于安慰剂组的正常青春期发身进展、正常的男性化和睾丸的增大。在开始的第12个月时，阿那曲唑组睾酮浓度的增长高于安慰剂组，但在继续治疗的24个月和36个月时与安慰剂组相比无显著性差异。在这些青春期男孩，虽然骨骺融合速度减慢但却能继续男性化，说明了可能是比gnrh类似物治疗引起性腺轴完全抑制更好的治疗方案。
bayley-pinneau表是常用的身高预测方法，但目前所有的身高预测方法都可能低估或高估最终身高，因为其准确性依赖于高度可变的青春期生长突增中的身高增长。显然，不存在最好的预测方法，在特定环境下每种方法都有其优点和缺点。在对10项追踪生长延迟儿童至最终成年身高的研究所进行的meta分析中，bayley- pinneau方法的预测误差约 2.4cm，低于其它方法。在本文中对两组病人都是用了该方法，由fels研究所的一名观察者评价，所做的比较仍旧是可靠的。最近的数学模型表明，骨骺成熟和性类固醇可能是比gh剂量更重要的决定青春期生长突增的因素。因此，我们认为，芳香化酶阻断剂的作用具有临床意义，因为在安慰剂组控制了gh剂量而与gh无关。
研究中两组间的血浆igf-i浓度相似，而与我们及其它作者在男性应用芳香化酶组阻断剂后所观察到的结果相反，这可能与我们实验中与gh共处理有关。gh和阿那曲唑结合治疗可使青春期身高正常增长，而不必增加gh剂量。
对于最好的雌二醇测定方法目前尚无一致意见，通常商用测定方法灵敏度不足以获得一定干涉后的差异。但是使用灵敏的lc-ms/ms方法，我们观察到在以阿那曲唑治疗的青少年，雌二醇和雌酮浓度显著下降，而安慰剂组随青春期进展则继续增长。这些变化不如我们以前使用高灵敏的重组细胞生物测定方法，所报告的男孩治疗1年后雌二醇浓度下降50%的结果那样显著。但是，本文结果中两组间雌二醇浓度变化出现显著性差异，说明了阿那曲唑引起明显的芳香化酶抑制。关于血浆雌二醇浓度，最重要的是抑制骨骺生长板组织的芳香化酶，阿那曲唑可阻断组织中98%以上的芳香化酶。在追踪这些病人时，只有使用对很低浓度敏感的并经过验证的测定方法，测定的雌二醇才具有价值，这是一般的商用测定方法所做不到的。临床医生应当了解所使用测定方法的灵敏度和限度。
由于使用了不同的方法，我们的身体组成结果不是完全可靠的，但结果却表现出了有趣的趋势，去脂体重自然增长和体脂%的下降。这一结果与在健康男性少年使用gnrh类似物所看到的瘦体重下降和体脂%增加不同。本文两组间身体组成无差异的部分原因，是连续使用了有效增强少年瘦体重自然增长的gh，
在24个月时阿那曲唑组腰椎bmd增长较少，而在36个月时与安慰剂组无差别。我们承认以身体大小或身高修正可更好地估价骨健康状况，并且当以身体大小修正面积bmd时典型矮身高受试者甚至出现较少的骨异常。但是目前尚无合适的体积bmd正常数据用于儿童的比较，对于以身体大小调整bmd的标准也尚无共识。骨钙素是骨形成的一项指标，在所有时间点上两组的骨钙素浓度都相似，与在gnrh类似物治疗少年所观察到的骨形成指标显著下降形成明显对照。虽然人类雌性激素受体和芳香化酶基因突变引起骨质减少，但以前曾报告在短期抑制雌性激素时，以来曲唑治疗男孩2年后的bmd正常，我们有限的dxa数据提示3年后bmd正常，在给以gh治疗时短期的芳香化酶阻断未损害骨健康。但是仍然需要长期的跟踪研究。
在进入本研究前，大部分男孩已经应用gh治疗3年左右，代表了美国典型的gh治疗的gh缺乏青少年。我们有意地不界定最初诊断时的igf-i浓度标准，因为igf-i测定有明显的可变性。igf-i也依赖于营养状况，因而失去诊断价值，除非其数值很低。我们选择了两次药物刺激试验中gh反应低于10ng/ml的gh缺乏病人，10ng/ml是普遍用来鉴别gh缺乏病人的界值。在甚至更严重gh缺乏病人使用芳香化酶抑制剂是否有益于增加青春期身高潜力有待于进一步的研究。
这些男孩3年的安全性数据表明，两组之间的血脂和葡萄糖浓度，肝功能检验，或不利事件发生率无差异。使用3年阿那曲唑组完全能够忍受并是安全的。但是，仍然需要长期数据，并有必要继续监视并仔细监测bmd的自然增长。
芳香化酶抑制剂是批准用于绝经后妇女早期或代谢激素阳性乳房癌的一类化合物。但是，在多种其它选择性降低雌性激素的实验情况下，这类药物得到了临床检验。以前来曲唑治疗体质性生长延迟男孩并追踪到成年身高的研究证明，在停用药物后成年身高潜力的增长继续存在。我们研究中所观察的gh缺乏青少年男孩预测成年身高的增加是否也真会有较高成年身高需要长期跟踪。
总之，在gh治疗的男孩，以阿那曲唑阻断芳香化酶2-3年显著减慢骨龄成熟速度，预测的成年身高显著增高于安慰剂组，同时男性化速度、青春期激素、igf-i浓度和血脂浓度正常，并具有很安全的特征。对gh治疗的男性可以阿那曲唑处理，并可能是治疗男性青春期生长延迟的有价值的选择。但仍然需要长期跟踪至成年身高，以充分检验这种方法的安全性和有效性。
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