药理学论文
摘 要： 芳香化酶可使雄烯二酮转化为雌酮、睾酮转化为雌二醇，是体内雌激素生物合成的限速酶。芳香化酶抑制剂本用于治疗雌激素依赖的乳腺癌患者，但因其独特的药理作用——可通过抑制雌激素合成而延缓骨龄，因此可应用于各类原因所致的身材矮小的儿童。现对其促生长作用的有效性及安全性有关研究进行综述，以2008年以后发表的文献为主。
关键词： 芳香酶抑制剂; 来曲唑; 阿那曲唑; 促生长作用;
Abstract： Aromatase can convert androstenedione to estrone and testosterone to estradiol, which is the ratelimiting enzyme of estrogen biosynthesis in vivo. Aromatase inhibitors are used to treat estrogen-dependent breast cancer patients, but because of their unique pharmacological effects of inhibiting the age of the bone by inhibiting estrogen synthesis, it can also be used for short stature. The effectiveness and safety of its growthpromoting effects are reviewed, mainly based on literatures published after 2008.
Keyword： aromatase inhibitor; letrozole; anastrozole; growth promotion;
迄今为止，可用于改善矮小患儿身高的药物主要有重组人生长激素（rhGH）及促性腺激素释放激素类似物（GnRHa），上述药物均有较成熟的治疗方案及适应证。而对于骨龄进展较快，已进入青春发育期的年长患儿，尚无公认有效且安全的治疗方案。近年来，芳香化酶抑制剂（AI）的促生长作用日益受到儿科内分泌医师的关注，适用于特发性矮小（ISS）、生长激素缺乏症（GHD）、体质性生长和青春发育延迟（CDGP）、性早熟（PP）等多种疾病，有望成为此类患儿改善身高的新选择。
1、 AI及其促生长的作用机制
芳香化酶是细胞色素P450酶，其催化雄激素向雌激素转化。芳香化酶基因位于染色体15q21，存在于卵巢、睾丸、乳腺、脂肪组织、脑、胎盘和骨等多种组织。AI按作用机制可分为甾体类和非甾体类。前者半衰期较短，临床应用价值有限。而第三代非甾体AI，包括来曲唑（LTZ）和阿那曲唑（ANZ），因其高效、安全、可逆的特点，在儿童生长发育领域应用广泛。青春期生长模式受下丘脑-垂体-性腺轴、生长激素-胰岛素样生长因子-1(GH-IGF-1）轴的协同调控。雌激素通过激活GH-IGF1轴作用于生长板，使GH、IGF-1较青春前期升高2～3倍，促进生长。同时，雌激素与雌激素受体（estrogen receptor,ER）结合后经联级激活过程使软骨细胞增殖、分化、凋亡并促发钙化，后者限制软骨继续生长，继之骨骺融合[1]。据报道，有关编码ER或P450芳香酶基因突变的男性，表现为骨质疏松、骨骺不闭合、持续性的身高增长，对其进行雌激素治疗，可使骨密度增加，骨骺闭合[2,3]。从而证实了雌激素在骨代谢中的重要作用。因此通过抑制芳香化酶可阻断雄激素向雌激素的转化，延缓骨龄进展，增加生长年限，改善成年身高。
2、 第三代AI的有效性
近年来，国内外众多文献报道，AI单独或与其他药物联合应用可延缓骨龄，改善预测成年身高（PAH）、接近最终身高（NFH）或者最终成年身高（FAH）。
2.1 特发性矮小（ISS)
Hero等[4]研究了31名青春期前或青春早期（年龄在9.0～14.5岁）的ISS男孩，用LTZ或安慰剂治疗2年。两组生长速度相似，但LTZ组骨龄进展明显较慢，PAH及骨龄的身高SD评分（HSDS）均较安慰剂组明显增加。然而在治疗结束4年后的研究中[5]，两组的PAH差异不具有统计学意义。继续随访至患儿达到FAH[6]，两组的FAH相似，且与研究开始时的PAH无差异，表明AI的治疗对于青春期前或青春早期的患儿可能是无效的。Neely等[7]比较了LTZ和ANZ治疗39名青春早中期ISS男孩（年龄>10岁，骨龄≤14岁）的疗效，治疗1年。两组第1年的生长速度相同，1年后ANZ组的PAH增加更多，但其有效性仍需长期疗效来验证。Mauras等[8]将76名青春期ISS男孩（年龄≥12岁，骨龄≤14.5岁），分为AI组（ANZ或LTZ）、GH组和AI+GH组，持续治疗24～36个月。24个月时3组的身高、HSDS均明显增加，AI+GH组增加最多，其次为GH组、AI组。经过36个月治疗的患儿增长更多。接近成年身高时的HSDS三组均有改善，AI+GH组最明显，GH组和AI组相似，表明AI+GH的联合应用更能改善患儿的最终身高。
为确保足够的生长空间，上述研究纳入的均为青春期前或青春早中期患儿，而Rothenbuhler等[9]则对24名青春后期ISS男童[平均年龄（15.2±1.2）岁，血清睾酮达成人水平，生长速度<3.5 cm/年]进行了一项前瞻性随机研究，分为GH+ANZ组和GH组。相比于单独使用GH,GH+ANZ组的平均治疗时间更长（延缓骨龄闭合，从而延长治疗时间），FAH也更高。表明AI可通过延长生长年限而改善成年身高。Pedrosa等[10]对96名PAH减少的青春期男孩进行了回顾性数据分析，其中22名患者已达到NFH，患者使用ANZ或LTZ，或联合rh GH治疗1.0～3.5年，所有组骨龄的HSDS均显着增加，联合rh GH组高于单独使用AI组；初始身高和NFH的比较显示，LTZ+rh GH组相对于其他组显着增加，且显示出PAH的最高增量和遗传靶身高（TH）的生长恢复。
2.2、 生长激素缺乏症（GHD)
Mauras等[11]对正在接受GH治疗的52名青春期GHD男童（骨龄11.5～15岁）进行了一项随机对照试验，受试者随机接受ANZ或安慰剂治疗36个月。各组之间生长速度相似，而ANZ组男童骨龄进展缓慢，在24个月、36个月时的PAH有明显增加，而安慰剂组无明显变化。
2.3 、体质性生长和青春发育延迟（CDGP)
CDGP的男孩可以用雄激素治疗以诱导青春期，但是从睾酮中芳香化的雌激素会加速骨骺的成熟，并进一步降低成年身高，因此可考虑联合AI改善身高。
Wickman等[12]对23名CDGP的患者进行了随机临床试验。患者使用低剂量睾酮治疗6个月，然后随机接受LTZ或安慰剂治疗1年。18个月时LTZ组的骨龄进展较安慰剂组减慢，PAH增加。随访至患者最终身高（17名）[13],LTZ组的平均NFH、HSDS增加幅度均较安慰剂组高，且平均NFH与TH没有差异。Salehpour等[14]则对比了单独使用雄激素与LTZ的疗效，将91名预测身材矮小的CDGP男孩（12.6～14.6岁）分为3组，分别给予LTZ、氧雄龙、安慰剂治疗。2年后，LTZ组和氧雄龙组HSDS均显着增加，但因氧雄龙成比例地增加HSDS和骨龄，导致其PAH无明显变化，类似于安慰剂。而LTZ组因骨龄进展较慢则PAH显着增加。Rohani等[15]研究了LTZ治疗1年对患儿PAH的影响，并对比了停药6个月后PAH的变化。13名CDGP男孩（BA≥13.75岁）接受LTZ治疗1年后，PAH增加2.8 cm，停药6个月后的PAH与结束治疗时相比无明显变化。
2.4、 性早熟（PP)
由于继发性雄激素过多症，限制了AI在女孩中的应用，仅用于McCune-Albright综合征等，但与GnRHa合用可避免此类问题。Papadimitriou等[16]对40名PAH受损的中枢性早熟（CPP，发病7.5～9岁）女孩进行一项研究，A组予亮丙瑞林加ANZ,B组单独使用亮丙瑞林，治疗2年或直至10岁。与B组相比，A组在6个月时骨龄进展较慢。尽管A组的生长速度短暂下降，但A组的PAH在12和18个月时的增加几乎是B组的2倍，并在24个月时达到最大值。提示雌激素可能在青春期前已经开始影响骨龄老化。
近年来国内也有相关报道[17,18,19],AI用于FAH受损的青春早中期男孩、骨龄较大且身高偏矮的特发性中枢性早熟（ICCP）男孩、青春期GHD男孩等均可有效增加PAH。然而，最近国外有两项回顾性研究[20,21]表明，对预测成年矮身材或青春期快速进展的男孩进行短期AI治疗并不会增加PAH或者FAH。一篇关于使用AI治疗男性青年矮身材的综述[22]总结了近年来AI用于儿童促生长的研究，发现目前的文献表明AI可以改善短期生长，但没有证据表明AI可以提高FAH。
3、 第三代AI的安全性
3.1、 AI对骨代谢无明显负面影响
在绝经后妇女中的长期应用经验表明，AI可能会导致骨吸收的增加和骨矿物质密度（BMD）的降低，而骨质疏松也是芳香酶缺乏症的特征性标志。因此，要充分评估在男性青少年中使用AI对骨代谢产生的影响。在最近的一些研究中[4,8,9,11,12,14,15,16]，通过双能X射线吸收法（DXA）测定AI治疗期间患儿的脊柱及股骨颈BMD评分未显示明显异常。然而，DXA不提供关于骨质量或结构方面的信息，因此在评估骨强度方面可能存在局限性。Hero等[23]对接受LTZ或安慰剂治疗2年的ISS患儿进行骨转换、皮质骨生长的评估。LTZ组骨吸收标记物浓度最初增加，然后缓慢下降，而骨形成标志物浓度保持不变或略有增加；安慰剂组所有骨转换标志物均显着增加。表明与安慰剂组相比，LTZ组的骨转换减少，与Wickman等[24]对CDGP患儿的研究结果相似。两组BMD类似增加[4]，而LTZ组中进入青春期患儿的掌骨指数比安慰剂组增加更多，表明骨质量增加和皮质骨生长均未受到骨转换减少的不利影响。雄激素已被证明对人类破骨细胞的分化和骨吸收均有直接抑制作用[25],AI可能通过雄激素介导抑制骨转换。Hero等[5]通过使用磁共振成像在两个曾接受AI治疗的男性群体中进行了关于椎体形态、终板以及椎间盘的研究。结果表明：与安慰剂组相比，青春期前或青春期早期接受LTZ治疗2年的ISS的男孩椎体畸形的患病率显着增加；而在青春期仅治疗1年的CDGP男孩则未显示椎体改变的患病率增加。两组终板或椎间盘变化的患病率均未增加。随访至患儿达到FAH[6]，椎体畸形发生率在各组之间相似。之前观察到的椎体畸形在随访期间得到了改善，这有助于确定LTZ治疗儿童和青少年的骨骼安全性。在其他一些研究中，通过脊柱X线对患儿的脊柱形态进行密切随访未见异常[8,16]。综上，短期使用AI不太可能对于青春期男孩的峰值骨量产生有害影响。然而，为了排除轻微或罕见的不良反应，还需要进行更大样本量的研究，在治疗期间仍需对骨代谢进行监测，评估维生素D状态并至少在治疗期间补充标准剂量的钙和维生素D是明智的。
3.2、 AI可导致性激素水平明显变化，但对生殖功能的影响需进一步研究
在大多数研究中[4,7,8,10,11,12,20]，使用AI的男性雌二醇水平降低，促性腺激素水平增加，睾酮增加，停止治疗后可恢复。LTZ与ANZ相比，会造成更明显的雌二醇减少和雄激素增多。至于生殖功能方面，长期随访研究很少。Mauras等[26]对11名之前单用GH或GH+ANZ治疗的GHD青少年进行了精液分析，并与健康对照者进行比较，3组具有相似的平均精子浓度、运动性和形态。Hero等[27]的数据表明，青春期早期抑制素B的增加与抗苗勒氏管激素（AMH）的减少紧密相关，可能反映雄激素介导的Sertoli细胞分化。用LTZ调节的激素环境对于青春期早期循环AMH的减少没有明显影响，由此间接证明LTZ组与安慰剂组的Sertoli细胞成熟没有差异。但是一些患有芳香酶缺乏症的患者表现出不育[28]，因此AI对精子成熟的长期影响仍需进一步研究。
3.3、 AI对糖脂代谢无不良影响
在上述多数试验中表明[9,10,11,12,14,15,20],AI使用对血清胰岛素、空腹血糖、三酰甘油没有不良影响，低密度脂蛋白胆固醇有轻微且可逆的降低。在对青春期男孩进行治疗LTZ治疗2年后HOMA指数的浓度仍保持在治疗前水平[29]。然而，有动物模型研究发现，在青春期前连续90 d给予高剂量LTZ治疗的雌性Wistar大鼠确实显示出胰岛素抵抗的迹象，包括胰岛素敏感性降低和脂肪细胞增大[30]。
3.4、 AI对血细胞比容的影响不明显
雄激素有刺激红细胞生成的作用。而GH-IGF-1系统在青春期也被激活，有报道显示GH，特别是IGF-1在体外和体内可刺激红细胞生成[31]。Hero等[32]研究了雄激素和GH-IGF-I系统在青春期男孩红细胞生成调节中的相对作用。在睾酮+LTZ组中，血红蛋白水平及估计的红细胞体积增量与睾酮水平相关，与IGF-1水平无关。在其他研究中[10,16,20],AI治疗导致血细胞比容不变或有轻微增加。尽管如此，在患有红细胞增多症的患儿中使用AI需谨慎评估血栓形成事件的风险。
3.5、 其他方面
动物实验表明，雌激素缺乏可能影响发育中大脑的微观结构[33]。虽然有一项试验表明AI治疗并未影响认知能力，但对认知和记忆的潜在影响尚未得到广泛评估[34]。生活质量（Quality of Life,QoL）是儿科临床研究结果的重要标准，QoL的改善也是治疗矮身材的原因之一。GH、AI或其组合治疗改善了青春期男孩的线性增长[8],Monika等[35]的研究评估了接受治疗的青少年及其父母的QoL，儿童和父母的报告中基线QoL评分较低。GH和联合组24个月的总QoL评分显着增加，但儿童报告中的AI组没有显着增加，而父母报告中所有组的QoL评分均增加，QoL评分的增加与身高SDS的增加有关。
4、 展望
根据AI的作用机制，其主要治疗指征为BA不成比例的加速和青春期开始后伴随的PAH减少。排除青春期前男孩的原因有：(1)当芳香化酶底物最小时，AI可能效果较差；(2)AI可能不必要地加速进入青春期；(3)可能存在椎体畸形风险增加[5]。而在青春后期男孩中，生长潜能有限，且AI使转化为雌激素的底物增加，可能影响抑制骨龄的效果[20,21]。为了防止治疗结束后出现潜在的治疗效果丧失[4,5,14]，可能需要治疗直至骨骼成熟晚期、线性生长接近终止。总之，仍需要AI治疗的大样本及长期结果来确认治疗开始的最佳时机（包括实际年龄、骨龄、性发育进程等）及持续时间。由于雌激素对软骨板的双重作用——与ER结合促进生长板老化及激活GH-IGF-1轴促进生长加速，AI抑制骨龄的同时也可能损害IGF-1在软骨板中的促进作用。这可以解释一些研究中AI与rhGH联合使用表现出最佳疗效[8,9,10]。
第三代AI用于治疗PAH受损的青春期男童（主要包括ISS、GHD、CDGP），均可明显增加PAH[4,7,11,14,15]，但随访至患儿接近或达到FAH的研究较少[6,8,9,10,13]，且长期疗效不确定。国内研究相对更少，暂无相关用量、疗程等指南推荐。目前研究中使用剂量均为1片·d-1(ANZ:1 mg,LTZ:2.5 mg），主要不良反应为高睾酮血症，表现为痤疮增加、体毛明显、声音变粗、脱发和体重增加等，但在上述研究中未见明显不良反应。综上所述，第三代AI用于青春中后期骨龄较大的男孩，可以延缓骨龄进展，改善预测成年身高，尤其是与rhGH联合使用时疗效显着，且显示出较好的安全性与耐受性。但是，治疗效果与治疗开始及结束的年龄、疗程、是否合并用药等因素相关。在以往的经验中，为改善骨龄进展快速的患儿的身高，通常会选择GnRHa抑制性腺发育，此种方案对于已进入青春中后期、骨龄偏大的患儿则不适用。AI有望成为改善此类患儿身高的新选择。然而因为缺乏长期大样本的追踪报道，进一步随机试验是必要的，且需评估FAH，而不是PAH等有争议的预测性替代指标，且治疗期间应对患儿的性激素、糖脂代谢、肝功能、骨密度、椎体形态及生殖功能进行密切监测。
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