Clinica Pediatrica Università degli Studi Parma Bernasconi S. Boscherini B. Cianfarani S. Cohen A. Lala R. Maghnie M. Panei P. Pocecco M. Ravaglia A. Bernasconi S. Boscherini B. Cianfarani S. Cohen A. Lala R. Maghnie M. Panei P. Pocecco M. Ravaglia A. Finalità : 1 ) Rivedere la nota 39 sulla base dell’esperienza maturata dopo la precedente versione; 2) Proporre le proposte al vaglio di associazioni,società scientifiche, gruppi di esperti; 3) Fornire all’AIFA una proposta finale di revisione la più ampiamente condivisa. Punti fondamentali : -alterata funzione del gene SHOX Descrizione delle richieste valutate anni 2008-2012 Centro richiedente % centri RER centri extraRER totale richieste trattamento numero 52 3 55 Sesso dei soggetti in età evolutiva con richiesta di trattamento Femmine Maschi totale richieste trattamento numero 23 32 55 % Diagnosi dei soggetti SGA con malattia rara o sospetto o note sindromiche SGA totale richieste per soggetti SGA alterazioni gene SHOX deficit di attività biologica del GH malattia rara iposomia grave totale richieste per bassa statura e normale secrezione GH numero 8 19 27 2 3 8 15 28 % 15% 35% 49% 4% 5% 15% 27% 51% 95 5 100 42 58 100 Punti fondamentali : -alterata funzione del gene SHOX - fase di transizione Punti fondamentali : -alterata funzione del gene SHOX -fase di transizione - GHD A new preparation has recently become available, the Second International Standard for somatropin (a recombinant DNA–derived human GH, international standard (IS) 98/574), and is being used by manufacturers for standardization of GH assays. It is available from National Institute of Biological Standards and Control (NIBSC). This material is of high purity (96% 22-kDa GH) with desirable characteristics (bioactivity, stability, availability, and so forth) The ideal assay should use antibodies of high affinity and specificity. Assays should be specific for the 22kDa form of human GH. Reproducibility may be the most critical near the lower limit of the analytical interval Growth curve of a boy with constitutional delay showing slower growth in the peripubertal time and then achievement of the normal range by the end of the growth process. The growth velocity curve is shown with a more attenuated and lower increase at puberty (Ghizzoni, Street 2007) Età ossea ritardata L’inizio della pubertà correla maggiormente con l’età ossea che con l’età cronologica. PROPOSTA Al di sotto di 2 anni di vita non è necessario praticare i test farmacologici se la RMN ha dimostrato una anomalia della adenoipofisi associata a quella del peduncolo o/e della neuroipofisi in un bambino con progressiva decelerazione della velocità di crescita Punti fondamentali : -alterata funzione del gene SHOX -fase di transizione - GHD -Deficit staturali non GHD Esclusa attraverso polisonnografia This demonstrates that although polysomnography is advised before starting GH treatment, particularly in the presence of snoring or obesity, a normal result cannot guarantee 100% safety. Nevertheless, because 75% of deaths of GH-treated children occurred in the first 9 months after commencing treatment, we could not eliminate a possible aggravating role of GH at the start of treatment emphasizing the need for careful management of these patients. Andamento terapie autorizzate Situazione a novembre 2012 Andamento casi autorizzati numero % prosecuzioni terapia 28 65% trattamenti interrotti o non intrapresi 15 35% totale richieste autorizzate 43 100% Trattamento con GH nei casi autorizzati dalla Commissione prevalenza trattamento 2012 (n° trattati*1000 residenti 0-18 anni) 0,040 incidenza trattamento 2012 (n° pazienti incidenti*1000 residenti 0-18 anni) 0,016 Grazie per l’attenzione Dipartimento Universitario Ospedaliero Responsabile UOC di Endocrinologia e Diabetologia 31 La storia del GH DAL 1985………… AGHD GHD CRI 1985 Microsoft Windows 1990 TS AIDS 1995 Prozac DVDs SGA PWS IS S Transizion e SHO X 2000 Campioni Del mondo 2004 Ben XVI Monti Berlusconi Cossiga Prodi 32 La storia del GH DAL 1985………… AGHD GHD CRI 1985 Microsoft Windows 1990 TS AIDS 1995 Prozac DVDs SGA Transizion e SHO X 21-2-2011 . AIFA (autorizzazione) PWS IS S 2000 Campioni Del mondo 2004 Ben XVI Monti Berlusconi Cossiga Prodi 33 Scopi del Trattamento Normalizzazione del ritmo di crescita Raggiungimento di una statura adulta normale Correzione delle eventuali anomalie metaboliche 34 Il gene SHOX 35 La regione pseudoautosomale PR48 Cr.Y OA1 PPEF1 11.2 SRY 11.1 UTY 11.2 SMCY PAR1 SHOX 12 1.037 SYBL1 983 803 AR 11.3 238 Cr.X CFS2RA PDCD8 IL3RA L1CAM SYBL1 ASMT 36 • E’ ben nota la relazione tra statura e cromosomi sessuali, dimostrata dalle caratteristiche fenotipiche di alcune sindromi cromosomiche • Il numero dei cromosomi X influenza la statura: un aumento determina alta statura (es. sindrome di Klinefelter), viceversa il deficit determina bassa statura (es. sindrome di Turner) • Diversi studi di citogenetica su delezioni terminali del braccio corto dei cromosomi X e Y e correlazioni genotipo-fenotipo hanno suggerito che uno o più geni rilevanti per la crescita risiedano nella regione pseudoautosomale (PAR 1) dei cromosomi sessuali 37 SHOX is a height controlling gene Klinefelter 38 Gene SHOX • Rao dimostrò che un intervallo di 170 kb era deleto in 36 individui con bassa statura portatori di riarrangiamenti cromosomici su Xp22.3 e Yp11.3. • Il gruppo di Ellison isolò un gene dalla stessa regione. • Entrambi i gruppi suggerirono che esso potesse essere coinvolto nel fenotipo della bassa statura della sindrome di Turner. • Il gene fu chiamato Short Stature Homeoboxcontaining gene (gene della bassa statura contenente homeobox – SHOX) 39 Il gene SHOX • L’aploinsufficienza di SHOX o la completa perdita di funzione, provoca una atipica proliferazione e differenziazione dei condrociti alterando l’equilibrio dei due processi nei centri di ossificazione. • Tale sbilanciamento è responsabile del ritardo di crescita longitudinale dell’osso lungo con modalità differenti tra periodo embrionale e periodi successivi. 40 Disturbi associati a deficit del gene SHOX • Sindrome di Léri-Weill (discondrosteosi di Léri-Weill) • Displasia mesomelica di Langer • Sindrome di Turner • Bassa statura idiopatica 41 Accorciamento mesomelico delle ossa lunghe schke R.J.& Rappold G. Current Opinion in Genetics & Development 42 • Grave bassa statura • Displasia scheletrica severa caratterizzata da riduzione dei segmenti mediani degli arti (mesomelia) • Anomalie scheletriche associate: ipoplasia mandibola, radio, ulna, deviazione ulnare mani SHOX expression in human embryos begins 26 days post-conception Human Embryo at Cs 19 43 44 SHOX governs intermediate limb differentiation in developing limb of human embryo > Cs13 SHOX2 SHOX SOX9 > Cs14 (HOX 10) (HOX 11) Embryonic stage Cs18 41 days p.c. Marc Clement-Jones 45 Statura nei bambini con anomalie del gene SHOX Ross JL et al J Pediatr 2005 46 Madelung Wrist Deformity • Avambraccio corto • Incurvamento latero-dorsale del radio • Ipoplasia distale dell’ulna dislocata in modo dorsale • Ampliamento variabile dello spazio interosseo tra radio e ulna • Limitata mobilità di gomito e polso 47 SHOX-D Avambraccio corto Cubito valgo Deformità di Madelung 48 LERI-WEILL DISCONDROSTEOSI Ipertrofia muscolare Curvatura tibia A a SX bambino sano, a DEX fratello con LWS Ross JL et al J Pedaitr 2005 49 Frequenza dell’aploinsufficienza di SHOX e fenotipo BSI 2-5% BSI disarmonica 22% Madelung 67% LERI-WEILL 74.5% TURNER 45XO 100% 50 Bassa statura idiopatica Frequenza delle mutazioni di SHOX nella BSI e tecniche di indagine genetica Autore/anno Frequenza mutazioni % Metodologia Rao, 1997 1.1% SSCP + MS Binder, 2000 1.5% SSCP + MS (>2) Rappold, 2002 2.4% SSCP + FISH Stuppia, 2003 12.5% FISH + Sequenziamento Huber, 2006 15% MS + Sequenziamento (Completo PAR1) Jorge, 2007 3.2% MS + FISH +Sequenziamento Rappold, 2007 2.2% MS + FISH + SNP screening in 275 51 52 ISS (n=740) Point mutations SHOX gene PAR1 deletions including SHOX PAR 1 deletions downstream SHOX Total 5 (0.7%) 23 (3.1%) 8 (1.1%) 36 (4.9%) J Med Genet 2009 Frequenza delle mutazioni di SHOX nella BSI ed Etnia Autore/anno Frequenza mutazioni % Provenienza geografica/Etnia Rao, 1997 1.1% Giappone / Asiatica (90%) Germania / Caucasica Binder, 2000 1.5% Germania/Caucasica Rappold, 2002 2.4 % Giappone/Asiatica (70%) Germania/Caucasica Stuppia, 2003 12.5% Italia/Caucasica Huber, 2006 15% Francia/Caucasica Jorge, 2007 3.2% Brasile/Caucasica (70%)+ Indiano-americana +Africana Rappold, 2007 2.2% Europa / Caucasica (84%) Giappone / Asiatica 53 CRITERI DI SELEZIONE DEI PAZIENTI CON BSI L’uso del rapporto “altezza seduta/altezza” 63 bambini : statura < -2 DS cariotipo normale, non evidenza di anomalie (SH/H) scheletriche, non nel caso indice né in parenti di 1°la grado, come criterio diMadelung selezione aumenta frequenza Rx mano e polso normale, escluse patologie organiche e GHD dello SHOX deficit fino al 22% e dovrebbe essere usato per selezionare i bambini ISS in cui ricercare le anomalie Misurazione del gene SHOX di statura eretta, statura seduta, arm span Calcolo del rapporto Statura seduta/Statura eretta (SH/H) in SDS FISH +Sequenziamento SHOX 2 Pazienti positive per mutazione puntiformi di SHOX 0 = 3.2% 56 pazienti SH/H < 2 SD Nessuno SHOX-D 9 pazienti SH/H > 2 DS 2 SHOX-D = 22 % 54 55 56 57 58 59 Rapporto estremità-tronco Somma (span delle braccia + segmento inferiore) = Altezza seduta Approssimazione matematica: rapporto significativo se inferiore a 1.95 + ½ altezza in metri Binder G et al JCEM 2003; 88:4891-86 CRITERI DI SELEZIONE DEI PAZIENTI CON BSI Popolazione studiata: 1534 BSI (60% maschi) Mutazioni SHOX: 34 pazienti (2.2%) (54% f e 46% m) Delezioni complete o parziali: 77% Familiarità per LWS o S. Langer nei pazienti SHOX-D (TH) Correlazione genotipo-fenotipo:nei pz SHOX-D ↑ statura seduta/statura eretta, ↑ avambraccio corto, ↑ circonferenze arti, ↑ BMI 60 Segni clinici in pazienti con BSI e SHOX-D Rappold et al,J Med Genet 2007 61 Caratteristiche antropometriche di pazienti con BSI e SHOX-D Rappold et al,J Med Genet 2007 62 63 QUANDO EFFETTUARE ANALISI DELLO SHOX Analisi di SHOX quando score >7 Rappold et al, J Med Genet 2007 QUANDO EFFETTUARE ANALISI DELLO SHOX Analisi di SHOX quando score >7 Rappold et al, J Med Genet 2007 64 Frequenza delle mutazioni di SHOX nella Bassa Statura Idiopatica Variabile tra 1.1% -15 % Variabilità legata a criteri di selezione della popolazione studiata, numerosità del campione, etnia Delezioni > mutazioni puntiformi; rapporto variabile con le tecniche di indagine genetica Forme sporadiche/familiari: 1/2 (Huber,2006) Maggiore prevalenza nel sesso femminile (71% Stuppia et al, 2003; 55% Huber et al, 2006; 54% Rappold et al, 2007) 65 66 67 68 Deformità di Madelung 69 70 71 72 73 GH at a dose of 1.0 IU/kg/week 74 75 76 77 Blum et al, J Clin Endocrinol Metab 2007; 92:219-28 78 Blum et al, J Clin Endocrinol Metab 2007; 92:219-28 No terapia GH terapia Artralgia Ginecomastia 2/25 0/12 3/27 1/12 Nevi cutanei 0/25 2/27 Otiti medie 1/25 1/27 Scoliosi 0/25 1/27 Non sono riportati gravi eventi avversi in soggetti con SHOX-D. 79 Height gains in response to Growth hormone treatment to final height are similar in patients with SHOX deficiency and Turner syndrome. Blum et al, Horm. Res. 2009; 71:167-73 80 Fattori che migliorano la statura adulta • Inizio precoce della terapia con GH • Alta statura ad inizio terapia • Uso di dosi utilizzate per la ST • Lunga durata della terapia con GH • Somministrazione giornaliera 81 Deficit di SHOX: Take home message La terapia con GH migliora la statura in pazienti con SHOX-D Risultati preliminari indicano che la terapia combinata con GH e GnRHa migliora la statura da adulto Non sono stati registrati effetti collaterali di rilievo 82 IRCCS Giannina Gaslini Department of Pediatrics University of Genova Nota AIFA 39 Aspetti Specifici: Età di Transizione IV Convegno “ Il Trattamento con l’Ormone Somatotropo in Italia” 27 Novembre 2012 Roma Mohamad Maghnie [email protected] [email protected] Gazzetta Ufficiale N 270 del 18 Novembre 2010 Agenzia Italiana del Farmaco Determinazione 29 Luglio 2010 Modifica alla Nota AIFA 39 di cui alla determinazione del 26 Novembre 2009 Età di Transizione -Viene definita età di transizione quella compresa tra il momento del raggiungimento della statura definitiva del soggetto trattato e l’età di 25 anni •Al raggiungimento della statura definitiva non è più indicata la terapia con GH nelle seguenti patologie: – – – – sindrome di Turner; insufficienza renale cronica sindrome di Prader Willi; Soggetti nati piccoli per età gestazionale (SGA); Gazzetta Ufficiale N 270 del 18 Novembre 2010 Agenzia Italiana del Farmaco Determinazione 29 Luglio 2010 Modifica alla Nota AIFA 39 di cui alla determinazione del 26 Novembre 2009 Età di Transizione Al raggiungimento della statura definitiva la terapia con GH può essere proseguita senza ulteriori rivalutazioni nelle seguenti patologie: - deficit di GH causato da mutazione genetica documentata - panipopituitarismo con difetto di secrezione ormonale multiplo di almeno tre ormoni ipofisari. -Al raggiungimento della statura definitiva la terapia con rGH negli altri soggetti con deficit di GH può essere proseguita solo se presentano dopo almeno un mese dalla sospensione del trattamento sostitutivo con rGH: a) risposta di GH <6 μg/L dopo ipoglicemia insulinica (ITT); oppure b) risposta di GH <19 μg/L dopo test farmacologico con GHRH+Arginina GH testing not required for those with: • A transcription factor mutation (e.g., POU1F1,PROP1, HESX1, LHX3, LHX4 ) • More than three pituitary hormone deficits • Isolated GHD associated with an identified mutation (e.g., GH-1, GHRH) • For Non - GHD pediatric indications (e.g., Turners, SGA..) there is no proved benefit of GH treatment in the adult; there is no indication to evaluate GH status at the completion of growth • All other patients should undergo GH testing after at least one month off GH treatment Suggested cut-off in transition period, based on present evidence is GH peak < 6 g/L to ITT. Further validation required Remarks: • Arginine and clonidine not useful in the transition age • Limitation for most tests is relative lack of validated • Normative data based on age, gender and BMI Cut off of 5 µg/L after ITT confirmed also by the 2009 AACE consensus and by the 2011 endocrine society guidelines Figure showing the process of re-evaluation of GH and IGF-I levels at the end of growth in those with GH deficiency diagnosed in childhood Diagnosed GHD in childhood – Now at the end of growth and puberty Discontinue GH for at least 1 month+ High likelihood severe GHD Low likelihood severe GHD Measure serum IGF-I Undertake GH stimulation test, measure serum IGF-I ≤ -2SD – diagnosis confirmed ≥ -2SD – undertake GH stimulation test Low peak GH* Normal peak GH* Restart GH Both low – diagnosis confirmed Both normal Tests discordant Restart GH Discharge unless risk of evolving endocrinopathy Follow-up Reconsider diagnosis * Peak GH < 5 µg/L +For those with severe congenital hypopituitarism, GH can be continued without interruption Clayton P et al. Eur J Endocrinol 2005; 152:165-170 Defining a Disease…… ISSUES • The ITT adopted cutoff by the 2007 Consensus was established in a small cohort of 26 patients (39 controls). The GH of 6.1 µg/L was the highest observed value in the patients and the lowest in the controls. Defining a Disease…… ISSUES • The ITT adopted cutoff by the 2007 Consensus was established in a small cohort of 26 patients (39 controls). The GH of 6.1 µg/L was the highest observed value in the patients and the lowest in the controls. • ITT contraindicated in patients with ischemic heart disease or with seizures • GHRH + Arginine stimulates both hypothalamus and pituitary and may miss GH deficiency due to hypothalamic disease (CRT), and is markedly influenced by BMI. • GH <19 μg/L was obtained in subjects with BMI<25 kg/m2 • Discordants ? Metabolic consequences? Rescue/Puberty? Tasks after Adult Height Achievement Clinical Decisions • Who do we Retest? • When do we Retest? • How do we Retest? • Who do we consider Treating? • Follow-up and End points? ROC curve analyses of peak GH to ITT (A), 12-h SNGH (B) and IGF-I SDS (C), in the entire study population (♦) and in 74 subjects after exclusion of those with hypogonadotropic hypogonadism treated with oral estrogens (▴). ROC analysis showed the best Diagnostic Accuracy for peak of 5.62µg/L Secco A et al. JCEM 2009;94:4195-4204 ©2009 by Endocrine Society Distribution of 79 subjects according to their hormonal status (▵, IGHD; ▴, MPHD with one additional defect; •, MPHD with two or more additional defects), MRI findings, likelihood of permanent GHD, and diagnostic cutoffs indicated by ROC analysis for peak G... 7 patients with HLGHD showed a peak > 5.62 µg/L Secco A et al. JCEM 2009;94:4195-4204 ©2009 by Endocrine Society GHRH Plus Argine Test Publication BMI<25 kg/m2 BMI 25-30 kg/m2 BMI ≥30 kg/m2 Corneli et al. 2007/ 19.0 ND ND GHRS 2007/Adults <11.0 <8.0 <4.0 AACE 2009/Adults <11.0 <8.0 <4.0 Endo Soc 2011/Adults <4.1 <4.1 <4.1 Effects of BMI on Stimuated GH Secretion Clonidine 173 children Loche et al, Clin Endocrinol, 2011 Effect of BMI on GH responses to different stimuli Clonidine, Arginine and ITT 838 children Multivariate regression analysis Indipendent variables: H-SDS, Pubertal Status, BMISDS, IGF1-SDS and Type of B P BMI-SDS -1.41 <10-5 Height-SDS -1.21 <10-4 IGF-I SDS 0.99 <10-4 Type of stimulus 0.89 0.01 adjusted R2 0.11 Unpublished Di Iorgi et al, ENDO 2012 A plot showing the significant negative correlation between the peak GH responses to the combined GHRH + AST in patients and the length of follow-up since irradiation. Darzy K H et al. JCEM 2003;88:95-102 ©2003 by Endocrine Society Tasks after Adult Height Achievement Clinical Decisions • Who do we Retest? • When do we Retest? • How do we Retest? • Who do we consider Treating? • Follow-up and End points? • Benefits of GH replacement throughout life have been demonstrated. Thus, GH status should be reevaluated in the transition age for continued GH replacement to achieve full somatic development. GH therapy should be continued after completion of adult height to obtain full skeletal/muscle maturation during the transition period JCEM, June 2011 Effect of Discontinuing GH Treatment at Final Height • • • • • • • Reduced muscle mass Reduced bone mineral content Reduced body mass Reduced IGF-I Increase in fat mass Deterioration of the lipid profile Deterioration of fibrinogen levels Effect of GH Replacement In Transition • • • • • Increase in muscle mass Decrease in fat mass Increase in bone mineral content Increase in bone mineral density Improved QOL FIG. 1. Flow chart showing the cohort of patients with childhood-onset GHD subdivided according to the peakGH response cutoff point and MRI features at the time of adult height achievement di Iorgi, N. et al. J Clin Endocrinol Metab 2007;92:3875-3884 Copyright ©2007 The Endocrine Society Structural & Pituitary Abnormalities in Congenital GH Deficiency Posterior Pituitary Site EM PI IP IA Waist circumference, serum total cholesterol, and serum fibrinogen represented as mean ± sd in the 13 patients at baseline and after 2-yr follow-up, compared with the control group of 20 unaffected subjects. di Iorgi N et al. JCEM 2007;92:3875-3884 ©2007 by Endocrine Society Correlations between IGF-I SDS values and peak GH responses to ITT with serum cholesterol at 2-yr followup in the 13 studied patients. di Iorgi N et al. JCEM 2007;92:3875-3884 ©2007 by Endocrine Society Secco A et al. JCEM 2009;94:4195-4204 Tasks after Adult Height Achievement Clinical Decisions • Who do we Retest? • When do we Retest? • How do we Retest? • Who do we consider Treating? • Follow-up and End points? FIG. 1. Flow chart showing the cohort of patients with childhood-onset GHD subdivided according to the peakGH response cutoff point and MRI features at the time of adult height achievement di Iorgi, N. et al. J Clin Endocrinol Metab 2007;92:3875-3884 Copyright ©2007 The Endocrine Society 35 (μg/dl) Cortisol Cortisol (μg/dl) 30 25 20 20μg/dl 15 10 5μg/dl5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Pros and Cons of GH Treatment During the Transition Period •Window of opportunity exists – therefore interruption of therapy for prolonged period of time (years) potentially disadvantageous. Improves • Bone mineral content • Body composition • Muscle development and strenght • Lipid profils • Cariovascular function No discernible effect on • Quality of life Possible negative effect on • Insulin sensitivity Dosing questions: How much? And should females receive higher doses? Tasks after The Diagnosis • Start with low dose (0.2-0.5 mg/day) and adjust the dose according to IGF-I concentrations. Monitor: • IGF-I • BMD and body composition • Glucose and lipid metabolism • Thyroid and adrenal function ••How QOL to handle metabolic parameters in daily practice? • Evolving pituitary defects Summary -1 • Patients with high likelihood of permanent GHD and their families should be educated that GH treatment may be lifelong. Testing for GH deficiency should be undertaken with an intention to treat in patients at risk of permanent GHD • ITT is a reliable test during the transition period and biochemical GH deficiency could be actually defined by a peak GH response of < 6 µg/L • Patients with CRT-induced GHD yielded false positive responses to GHRH plus Arginine within the first 10 years after irradiation • Assay standardization remains an important unresolved issue. Universally adopted calibrators for GH and IGF-I assays are required. The availability of age specific normative data for IGFI assays would be highly advantageous to clinical management. Summary -2 • Treat with GH starting with low dose and adjust according to IGF-I levels. Monitor for efficacy and side-effects • Patients’ quality of life desires should be taken into account • Interaction between the pediatric and the adult endocrinologist with experience in treating adult GHD is essential to provide continuity of care • Provide a smooth transfer of care from the pediatric to the adult endocrinologist with experience in treating GHD Acknowledgments Cagliari Sandro Loche Bambino Gesù Marco Cappa Bolzano Giorgio Radetti Napoli Maria Carolina Salerno Torino Lucia Ghizzoni Pediatric Endocrinology Natascia Di Iorgi Flavia Napoli Anna Allegri Annalisa Calcagno Roberto Gastaldi Neuroradiology Andrea Rossi Gionanni Morana MariaSavina Severino Staff Nurses Patrizia Salusciev Graziella Ferrieri Maria Aulicino Gloria Piras Patients and Families