摘 要
目的：探讨男性儿童Kallmann Syndrome（KS）的早期诊断，寻求一个更简单、经济、有效的检测指标用于早期识别KS患者。方法：2013年1月至2020年12月就诊于武汉儿童医院内分泌科和儿童保健科，将有阴茎和睾丸发育不良的男性患儿纳入研究对象。将确诊KS的患者纳入KS组。未予特殊干预，经随访后性发育正常的患者纳入对照组。比较两组促黄体生成素（LH）及促卵泡生成素（FSH）基础值、促性腺激素释放激素（Gn RH）激发后促性腺激素的峰值、人绒毛膜促性腺激素（HCG）激发实验前后睾酮水平、抗苗勒管激素（AMH）、抑制素B水平的差异，绘制ROC曲线，得出约登指数最大时对应的诊断的切割点，评价上述检测指标作为早期诊断KS的诊断价值。结果：1.KS组纳入5人，对照组有23人。FSH基础值、Gn RH激发实验中LH及FSH峰值、抑制素B、HCG激发实验后的睾酮的均值水平，KS组显着低于对照组。AMH、LH基础值、HCG激发实验前睾酮的均值在两组间无显着差异。2.当FSH基础值≤1.82m IU/ml时，筛选出KS的敏感性及特异性分别是100%及65.2%，AUC为0.870。当FSH峰值≤2.985m IU/ml时，筛选出KS的敏感性及特异性分别是60%及100%，AUC为0.843。当LH基础值≤0.27m IU/ml时，筛选出KS的敏感性及特异性分别是100%和52.2%，AUC=0.748。当LH峰值≤4.87m IU/ml时，筛选出KS的敏感性及特异性分别是100%和69.6%，AUC=0.861。当抑制素B≤52.56pg/ml 时，筛选出KS的敏感性及特异性分别是100%及65%，AUC=0.850。当HCG激发前睾酮≤0.215ng/ml 时，筛选出KS的敏感性及特异性分别是80%和86.7%，AUC=0.807。当HCG激发后睾酮≤0.975ng/ml 时，筛选出KS的敏感性及特异性分别是80%及86.7%，AUC=0.887。3.若同时满足FSH0min≤1.82m IU/ml且抑制素B≤52.56pg/ml 时，敏感性为100%，特异性提高至87.0%。结论：单独的FSH及LH的基础值和峰值、抑制素B和HCG激发后的睾酮对区分KS均有诊断价值，但存在诊断的敏感性或特异性不足，多个指标联合诊断可提高单个指标诊断的敏感及特异性。对于处于青春发育年龄早期的患者联合检测FSH基础值及抑制素B水平可作为一种相对经济的筛查手段。
关键词： 卡尔曼综合征；Gn RH激发试验；HCG激发试验；抑制素B；抗苗勒管激素。
Abstract
Objective to explore the early diagnosis of Kallmann syndrome (KS) in male children, and to seek amore simple, economic and effective detection index for early identification of KS patients. Methodsfrom January 2013 to December 2020, male children with penile and testicular dysplasia were included inthe study. Patients with confirmed KS were included in KS group. After follow-up, the patients withnormal sexual development without special intervention were included in the control group. Thedifferences of the baseline values of luteinizing hormone(LH) and follicle stimulating hormone(FSH), thepeak values of LH and FSH in gonadotropin releasing hormone(Gn RH) stimulation test, and testosteronebefore and after human chorionic gonadotropin(HCG) stimulation test, anti-Mullerian hormone(AMH),and inhibin B levels were compared between the two groups. The ROC curve was drawn to obtain thecut-off point corresponding to the maximum Youden index, and the diagnostic value of the abovedetection indexes as early diagnosis was evaluated. Results 1. There were 5 patients in KS group and 23patients in control group. The mean level of the basic value of FSH, the peak value of LH and FSH inGn RH stimulation test, testosterone after HCG stimulation test and inhibin B in KS group weresignificantly lower than those in control group. There was no significant difference between the twogroups in AMH, LH and testosterone before HCG stimulation test. 2. When the basic value of FSH≤1.82m IU/ml, the sensitivity, specificity and AUC of KS were 100%, 65.2% and 0.870 respectively. Whenthe FSH peak value was less than or equal to 2.985m IU/ml, the sensitivity, specificity and AUC were 60%,100% and 0.843 respectively. Basic LH≤0.27 m IU / ml, the sensitivity, specificity and AUC were 100%,52.2% and 0.748 respectively. the peak value of LH≤4.87 m IU / ml, the sensitivity was 100%, thespecificity was 69. 6%, AUC = 0. 861. When inhibin B≤52.56pg/ml, the sensitivity, specificity and AUCof KS were 100%, 65% and 0.850 respectively. When testosterone before HCG stimulation test was lessthan or equal to 0.215ng/ml, the sensitivity, specificity and AUC were 80%, 86.7% and 0.807 respectively.
when testosterone after HCG stimulation test was less than or equal to 0.975ng/ml, the sensitivity,specificity and AUC of KS were 80%, 86.7% and 0.887 respectively. 3. When FSH0min≤1.82m IU/mland inhibin B≤52.56pg/ml, the sensitivity and specificity were 100% and 87.0%, respectively.
Conclusion the basic value and peak value of FSH and LH, inhibin B and testosterone after HCGstimulation test alone have certain diagnostic value, but the sensitivity or specificity of diagnosis isinsufficient. Combined detection of multiple indicators can improve the sensitivity and specificity ofsingle indicator detection. Combined detection of FSH basal value and inhibin B level can be used as arelatively economic screening method for patients in early puberty.
key words： Kallmann syndrome; Gonadotropin releasing hormone stimulation test; Humanchorionic gonadotropin stimulation test; Inhibin B; anti-Mullerian hormone。
第 1 章 绪论
1.1 、研究背景。
Kallmann 综合征是伴有嗅觉异常的先天性/特发性低促性腺激素性性腺发育不良（CHH/IHH）[1]。嗅觉异常及性腺发育障碍是 KS 的主要临床特征。KS 的诊断通常在青春期和成年早期进行。这主要是由于青春发育期前的儿童处于生理性的低促性腺激素时期，且在青春期早期，体质性青春发育延迟（CDGP）和 CHH 较难区分。体质性青春发育延迟（CDGP）是一种自我限制的青春期延迟形式，通常代表青春期正常时间的一个极端。这是青春期延迟的最常见原因。CHH 和 CDGP 的青少年都具有相似的临床特征和激素特征，即低促性腺激素(FSH，LH)和性激素(男性为睾酮，女性为雌二醇)。青春期前的低促性腺激素浓度这一特征本身并不能区分两者，因为即使在健康受试者中，促性腺激素的浓度也经常处于边界水平。因此在青春期区分 CDGP 和 CHH 是极具挑战性的。
将诊断留到成年，虽然更容易，但第二性征迟迟不出现，青春期的缺失和中断会带来自卑，羞耻和社会孤立感，以及对身体形象不满意、对性生活和亲密关系的建立存在影响，因此 KS 的早期诊断对于患儿的生理和心理都至关重要。及时的诊断和治疗将诱导青春期，从而改善性、骨骼、代谢和心理健康。
1.2 、国内外研究现状。
1944 年 Kallmann 发现了 3 个性腺发育障碍，同时没有嗅球的家系，证实了此病的遗传特性，因此将此病命名为 Kallmann Syndrome（KS）[2]。现在的研究认为其发病机制为促性腺激素释放激素（Gn RH）神经元由嗅基板向大脑迁移失败[3]。
2018 年 5 月，国家公布了《第一批罕见病目录》[4]，kallmann 综合征被收录于第59 条。由于罕见病发病率低，研究数量少、病因不明等因素，现代医学在面对大部分罕见病时仍显得经验不足，关于 KS 的研究大多数为小样本研究，缺乏大样本数据的分析。约 65%的医生对罕见病知识有限，很多罕见病也缺乏有诊断价值的实验室检查指标[5]。
基因检测在确定病因方面给罕见病带来了希望。由于基因测序技术的不断提升，与 kallmann 综合征相关的新的突变基因和新的突变位点正不断被发现，基因诊断和基因治疗将是 KS 早期诊断的研究重点和突破重心[6]，但目前已知基因仅占 CHH/KS 病例的50％[7]，有很多基因和致病机制仍然未知，因此，基因检测可能有助于在不到一半的病例中确诊，而诊断的主要依据仍然是临床表现和生化影像学检查，关于 KS 致病基因的研究仍然任重而道远。
KS 的三大特征分别是促性腺激素缺乏、性发育幼稚和嗅觉缺失或减退。目前关于嗅觉的评价存在困难，年龄较小的儿童无法描述有无嗅觉，自诉嗅觉良好的患者也可能存在嗅觉缺失或减退[3]，头颅 MRI 可对嗅球、嗅沟的发育不良进行判断，但有时候也存在患者症状与影像学不符合的情况。由于儿童本身处于生理性的低促性腺激素期，KS 患儿与正常未发育的儿童难以鉴别。基因检测手段虽然有助于早期确诊，但仍有部分患者找不到致病基因或致病性不明，无法早期诊断。
HPG 轴在生后早期短暂兴奋，男婴的 LH、FSH 及性激素水平在生后短暂升高，至 3月龄达高峰，6-12 月龄时恢复至低水平状态，此期称为小青春期，是早期诊断 KS 的窗口[8]。若再此期间男婴表现为小阴茎和小睾丸，同时 FSH 和 LH 水平低下，头颅 MRI 检测到嗅球、嗅束缺失，则可在临床上早期诊断为 KS[2]。女婴小青春期临床表现不明显，因此女婴患儿很少在此时期被发现。
KS 患者临床表现多样，典型的 KS 患者表现为青春期缺乏，部分患者表现为青春期的短暂启动后即终止，此外 KS 经常伴随非生殖系统表现，这些 KS 的非生殖表现可能有助于 KS 的早期发现[9]。有研究认为 KS 的不同基因突变和这些非生殖临床特征存在一定联系，例如：X 连锁的 ANOS1（KAl-1）突变可伴随联带运动、肾脏发育不全。FGFR1和 FGF8 突变可出现唇/腭裂、牙齿发育不全、骨异常。CHD7 突变可伴随 CHARGE 综合征、听力损伤、半规管发育不良和外耳异常、淋巴瘤。PROK2、PROKR2 突变可出现肥胖和睡眠障碍。SOX10 和 IL17RD 突变可出现听力减退和耳聋。SOX10 还可合并虹膜、皮肤、头发色素沉着不足。但仅仅通过非生殖表现来预测是哪种基因突变是存在困难的[10]。
KS 的遗传学十分复杂[11]。ANOS1（KAl-1）被认为是 X 隐性遗传的，FGFR1、FGF8、CHD7 被认为是常显遗传，有些基因遗传方式为常显或常隐，例如 PROK2、PROKR2。有些基因为常隐遗传，有些基因的遗传模式仍然未知[12]。随着对 Kallmann 综合征基因研究的逐步深入以及基因检测技术的不断发展，我们发现某些患者可同时检测到不止 1个与 KS 相关的基因发生了突变[13]，这说明 KS 的遗传方式可能还存在通过两个及以上有害遗传事件之间的协同作用导致疾病表型的寡基因遗传模式。由于支持 CHH / KS 的证据在许多位点尚不明确或缺乏。同时许多可能涉及 CHH / KS 表型的基因的传播方式尚未确定，因此阻碍了寡聚传播的可靠测定[12]。在具有相同突变的人群中，患者的临床表现也不尽相同，可观察到基因的不完全外显率和可变表达率[14]。
KS 的临床异质性主要表现在 3 个方面:1、存在各种不同的表型，从青春期发育的轻度到完全丧失，关于嗅觉障碍也存在轻度的嗅觉减退到完全丧失嗅觉，不仅在散发性患者中，而且在家族性患者中也存在，甚至是同卵双胞胎。2、10%的患者在间歇性外源性激素替代治疗后可能有不同程度的自发性青春期，这也被称为可逆的 KS；3、有些患者青春期发育正常，但成年后会出现 KS 症状，称为成年发病的 KS。上述现象说明了即使存在缺陷，也不一定会总是导致神经元的迁徙异常，及 Gn RH 的分泌障碍。也说明 Gn RH 神经网络的成熟也可能在成年期完成。
目前治疗方法相对较成熟，主要方法有性激素替代、促性腺激素治疗、Gn RH 泵。
既往认为 KS 患者 Gn RH 合成的缺乏是需要终身治疗的，但在临床治疗过程中发现某些KS 患者中这种 Gn RH 的缺乏是可以逆转的[15]。有部分患者在治疗后可出现逆转和复发现象[16, 17]。目前在可逆病例中鉴定出的突变包括 FGFR1、CHD7、PROKR2、SOX10 和 HS6ST1[18,19]。研究发现部分青春期或治疗后睾丸自发增大的患儿可能会出现逆转[20]。有些逆转的患者显示出外源性 kisepteptin 的强烈反应[15]。目前与 KS 逆转和复发的机制及影响因素尚不清楚。
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1.3、研究的主要内容、目标和方法.
第2章 材料与方法
2.1、研究对象
2.2、分组方法
2.3、病史采集和体格检查.
2.4、实验室检查
2.5、影像学检查
2.6、基因检测
2.7、基因变异结果解释
2.8、数据分析.
第3章 结果
3.1、一般资料.
3.2、KS组案例资料.
3.3、KS组和对照组实验指标比较及ROC曲线.
第4章 讨论
4.1、临床和遗传学分析.
4.2、关于KS早期鉴别的临床指标分析
4.3、研究中存在的局限性和不足
4.4、展望未来
结 论
Kallmann 综合征的致病机制为促性腺激素释放激素（Gn RH）神经元由嗅基板向大脑迁移失败，导致 Gn RH 神经元和嗅觉发育的异常，从而使得 Gn RH 分泌不足和嗅觉丧失或嗅觉减退。Gn RH 分泌不足使得垂体分泌 FSH 和 LH 不足，这使性腺分泌雄激素不足，从而造成性腺发育不良。性腺发育不良和嗅觉障碍为卡尔曼综合征的主要临床表现。
患者通常以阴茎较同龄儿短小，睾丸不发育为主诉就诊，嗅觉丧失是 KS 患者早期诊断的主要线索，但这一特征并不是总是很容易被发现，嗅球部 MRI 有助于嗅球、嗅束结构的判断。KS 组骨龄稍落后于实际就诊年龄，低内源性类固醇水平使得生长软骨的缓慢和延迟成熟，成人最终身高与父母遗传靶身高的差值与诊断时的年龄呈正相关，早期治疗似乎不会对成年人的身高产生负面影响，只会使其身高更接近父母遗传靶身高。
KS 患者除了嗅觉丧失这一重要的临床特征外还伴随其他非生殖系统的表现，本研究中患者 2 存在先天性孤立肾，患者 3 有唇腭裂、听力下降、双眼视力差、招风耳，患者 5 有右侧颌面较左边小，右眼球较左侧稍小，视力欠佳，耳垂发育欠佳，大运动发育较同龄儿童落后，中枢神经协调障碍。当患者出现非生殖障碍时需注意患者有无合并复杂的综合征，例如 CHARGE 综合征、Waardenburg syndrome 等。在临床中 KS 合并这些复杂综合征的情况可能容易被临床医生忽视。
本研究中检测出 SOX10、FGFR1、PROKR2 各一例，CHD7 为 2 例，上述 4 种基因均为KS 相关的致病基因，基因检测为临床和生化指标为 KS 的诊断依据提供了的支持和补充。
但基因检测昂贵且费时，不推荐作为临床一线检测手段，因此我们尝试使用一种简单、经济的指标尝试在青春早期将 KS 患者从性发育正常的患者中筛选出来。
我们的研究中 FSH 的基础值和峰值、LH 峰值、抑制素 B、HCG 激发实验后睾酮的水平在 KS 患儿中显着低于对照组，且 FSH 及 LH 的基础值和峰值、抑制素 B、HCG 激发实验后睾酮均有一定的诊断价值。而 AMH 在两组间无显着差异，且诊断价值较低。这与AMH 在青春期开始下降一致。值得注意的是我们的研究发现 FSH 基础值的诊断价值是大于 LH 基础值的，FSH 在男性中枢性性腺机能减退的研究中通常被忽略。
目前为止没有一种检测指标能完美的确诊KS，单独的FSH及LH的基础值和峰值、抑制素B和 HCG 激发实验后睾酮对于区分KS均有一定的诊断价值，但存在诊断的敏感性或特异性不足，多个指标联合诊断可提升单个指标诊断的敏感及特异性。不同的研究中造成截止临界值存在差异的可能原因与实验室测量方法、仪器和实验室技术之间不同、就诊年龄、基础睾丸体积大小、纳入人群范围、GNRH 激发试验及 HCG 激发试验的方法不同有关。我们的研究认为对于处于青春发育年龄早期的患者联合检测FSH基础值及抑制素B水平可作为筛查KS患者的一种相对经济的筛查手段。
我们的研究存在的局限性是KS组样本量较少，我们的研究反应的是这5例患者的临床数据，存在一定的片面性。但我们的研究作为尝试在青春早期寻找鉴别KS的指标，为KS的早期鉴别提供了一定的依据。且提出了一个相对经济而且可行的筛查方法用于KS患者的早期筛查，对临床工作有一定的临床意义。
展望未来，具有更高灵敏度/特异性的新方法、Gn RHa 激发试验、尿 LH 及 FSH 的检测、低剂量性类固醇“引发”试验、关于小青春期的更进一步的研究可能对 IHH/KS 的早期鉴别有帮助，有待研究者们更进一步的探索。
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