30 Chapter 30 — Rickets and Osteomalacia(佝僂病與軟骨症)

本章定位:Section VII Mineral Metabolism 的礦化障礙章。Williams 15e 原文 3,054 行。整合:(1)Rickets vs osteomalacia 概念區分(兒童 growth plate vs 成人 lamellar bone);(2)完整 vitamin D / calcium / phosphate 缺乏路徑;(3)主要分類:① 維生素 D 相關(營養性 / 遺傳性 1α-OH 缺乏 / VDR 突變 HVDRR)② 磷相關(XLH PHEX / ADHR FGF23 / ARHR1-3 / TIO / Fanconi syndrome / DENT)③ 鈣相關 rickets / 其他;(4)Burosumab(anti-FGF23)用於 XLH + TIO;(5)Calcifediol(25-OH-D)+ Calcitriol(1,25-D);(6)骨骼影像(widened growth plate / Looser pseudofractures);(7)預防(每日 vitamin D 補充建議)+ 台灣本土流行病學;(8)完整鑑別診斷流程 + lab pattern interpretationFellow 考題佔 ~3-5%,hereditary rickets 鑑別、XLH PHEX vs ADHR FGF23 鑑別、TIO 診斷流程、burosumab 適應症、hereditary 1α-OH 缺乏 vs VDR 突變鑑別、calcifediol vs calcitriol 用法為高命中率區。

與其他章節 cross-ref: - Ch 27 Mineral Metabolism — 維生素 D / FGF23 / Klotho 完整迴路 - Ch 28 Endocrine Functions of Bone — FGF23 osteocyte 來源 - Ch 29 Osteoporosis — 成人治療整合(維生素 D 共同基礎) - Ch 22 Growth — 身高影響 - Ch 11 Hypothyroid + Thyroiditis — 橋本氏共病 - Ch 13 Adrenal Cortex — Cushing → 骨

2023-2025 關鍵更新: - Burosumab(Crysvita):anti-FGF23 單株抗體;2018 FDA / 2019 EMA / 2020 台灣 — 用於 XLH 兒童 + 成人;2020 FDA 擴充適應症 TIO;台灣健保有限度給付(XLH 兒童)/ 成人多自費;現代 XLH 的 first-line(取代傳統 phosphate + calcitriol) - Calcifediol(25-OH-D,Hectoral):替代 ergocalciferol / cholecalciferol;某些吸收不良患者適用 - 2024 ES 維生素 D 實務指引完整更新:對非缺乏者的例行 routine 補充不再強推;老年 / 孕婦 / 高風險仍補充 - Vitamin K 依賴的 rickets — 罕;GGCX 突變;matrix Gla protein 缺乏 - 遺傳性 1,25-D 抗性(HVDRR / VDDR Type II) — VDR 突變;alopecia totalis 是獨特臨床線索(FGF23 / phosphate 路徑無 alopecia) - 2024 ESPE / ESPE-PARI rickets 處置共識:強化磷補充 + 活性維生素 D 用於 hypophosphatemic forms;FGF23-mediated 用 burosumab;XLH 兒童 6 個月以上即可 burosumab - 腫瘤誘發骨軟化症(TIO) — 小型軟組織 mesenchymal 腫瘤分泌 FGF23;常 missed 數年;68Ga-DOTATATE PET 是敏感度最佳的影像;2020 FDA burosumab 擴 TIO 適應症 - Vitamin D + COVID-19 — 觀察數據混雜;2024 systematic review 多數不一致;不建議純預防用 - 2024 BURASKY trial:burosumab 在 adult XLH 顯示骨痛改善 + 骨折癒合 + 牙齒膿瘍減少 - Calcipediol(25-OH-D / Hectoral) 再上市為 alternative:吸收較好用於慢性肝病 / 嚴重 malabsorption


30.1 🔥 1-Page Summary(15 大核心重點)

1. Rickets vs Osteomalacia 區分

Rickets(佝僂病) Osteomalacia(軟骨症)
族群 兒童 / 青少年(骨骺未融合) 成人(骨骺已融合)
受影響的組織 Growth plate cartilage(生長板軟骨)+ lamellar bone 只有 lamellar bone
影像 hallmark 生長板增寬、metaphysis fraying(散開)/ cupping(杯狀凹陷) Looser pseudofractures(假性骨折)(subtotal 皮質斷裂);瀰漫性骨密度低
臨床 O 形腿、X 形腿、rachitic rosary(佝僂念珠)、額頭隆起、矮 骨痛(近端髖 / 骨盆)、肌肉無力、骨折
骨組織學 Growth plate 軟骨增厚 + 礦化失敗;trabecular osteoid 過多 Trabecular + 皮質骨 osteoid 過多(unmineralized osteoid seam ↑)

Key:rickets 病人到骨骺融合後 → osteomalacia 表現持續;同個 disease 不同年齡的不同表現。

Osteomalacia 病理 hallmark:bone biopsy 看到 未礦化的 osteoid 增厚(osteoid seam thickness > 15 μm)+ mineralization lag time > 100 天(用 tetracycline 雙標誌)。

2. 三大病因類別

類別 Subtype Calcium / Phosphate / 25-D / 1,25-D / PTH
維生素 D 相關 營養性 vit D 缺乏 / 1α-OH 缺乏 / VDR 突變(HVDRR) Ca ↓ / P ↓ / 25-D ↓(營養性)或正常(遺傳性)/ 1,25-D ↓ 或 ↑↑(HVDRR 抗性)/ PTH ↑↑
磷相關 XLH PHEX / ADHR FGF23 / ARHR1-3 / TIO / Fanconi / DENT Ca 正常 / P ↓ / 25-D 正常 / 1,25-D 不適當的正常或偏低 / PTH 正常偏中 / FGF23 ↑↑(多數)
鈣相關 嚴重營養性 Ca 缺乏 / 維生素 K 依賴(罕) Ca ↓↓ / P 正常或偏低 / 25-D 正常 / 1,25-D ↑ / PTH ↑↑

Rule of thumb: - PTH ↑ + 低 Ca + 低 P → 可能維生素 D / Ca 缺乏 - 正常 Ca + 低 P + 正常偏中 PTH + 25-D 正常 → 想磷相關(XLH / FGF23 媒介) - alopecia totalis + 高 1,25-D + 高 PTH → HVDRR(VDR 突變)

3. 維生素 D 路徑缺陷

皮膚 7-DHC + UV → previtamin D3 → vitamin D3(cholecalciferol)
飲食 D3(動物來源)/ D2(植物)
   ↓
肝臟:25-hydroxylase(CYP2R1)→ 25-OH-Vit D
   ↓
腎臟:1α-hydroxylase(CYP27B1)→ 1,25-(OH)₂-Vit D
   ↓
標靶組織:VDR → 基因轉錄 → Ca + P 吸收 + 骨礦化

缺陷:
- 營養性 / 日照不足 → 25-D ↓(全球最常見)
- 1α-OH 缺乏(CYP27B1 突變,AR)= VDDR Type I(Pseudo-vit D-deficient rickets)
  → 25-D 正常 / 1,25-D ↓
- VDR 突變(AR)= HVDRR / VDDR Type II
  → 25-D 正常 / 1,25-D ↑↑ / alopecia totalis(約 50% — VDR 在毛囊也表現)

4. 維生素 D 缺乏 — 營養性 Rickets(全球最常見):

  • 流行:全球 1 億以上維生素 D 缺乏;台灣兒童 ~ 30% 不足(25-D < 20 ng/mL)
  • 原因:低日照(高緯度、室內、深色皮膚、衣物覆蓋)、純母乳餵養未補充、吸收不良(celiac / IBD / 囊性纖維化 / 膽汁鬱積)
  • 臨床
    • 嬰兒 4-6 個月後出現(出生有母體維生素 D 緩衝)
    • Craniotabes(頭顱可壓出乒乓球聲)
    • 額頭 / 頂骨隆起
    • Rachitic rosary(佝僂念珠)(肋軟骨交界處增大)
    • Harrison’s groove(橫膈插入點上方肋骨凹陷)
    • O 形腿(genu varum)在學步兒 / X 形腿(genu valgum)在較大兒童
    • 長牙延遲 + 牙釉質發育不良
    • 肌肉無力、tetany(嚴重低鈣)
    • 嬰兒易抽搐(hypocalcemic seizure)
  • Lab:Ca ↓ / P ↓ / 25-D < 20 / 1,25-D ↓ 或正常 / PTH ↑↑ / ALP ↑↑ / 尿鈣 ↓
  • 影像:生長板增寬、metaphysis frayed / cupped、骨皮質薄、bowing
  • 治療
    • Cholecalciferol 50,000 IU 每週 × 8 週(或依年齡 2,000-6,000 IU/day × 8-12 週)→ 維持 400-1,000 IU/day
    • Ergocalciferol 替代(D2)
    • 鈣 500-1,000 mg/day(飲食優先,補充補不足)
    • 8-12 週後 lab + DEXA + X 光重新評估

5. 遺傳性 1α-Hydroxylase 缺乏(VDDR Type I)

  • CYP27B1 突變(AR)
  • 病生理:1α-hydroxylase 缺 → 25-D 不能轉成 1,25-D → 小腸 Ca 吸收不足 → 次發性 HPT → 磷流失
  • Lab:Ca ↓ / P ↓ / 25-D 正常 / 1,25-D ↓↓ / PTH ↑↑
  • 臨床:典型 rickets phenotype(O 形腿、生長遲緩);通常 6-12 個月發病;對生理劑量 1,25-D 反應好
  • 治療Calcitriol(1,25-D)0.5-2 μg/day(繞過 enzyme defect)+ 鈣補充
  • 不需 ergocalciferol(無法活化)
  • 族群:法裔加拿大 + 部分東歐族群較常見;終身需 calcitriol 維持

6. 遺傳性 1,25-D 抗性 / VDR 突變(VDDR Type II / HVDRR)

  • VDR 突變(AR)
  • 病生理:VDR 不能結合 1,25-D 或結合後無法 transcribe → 對所有維生素 D 抗性
  • Lab:Ca ↓ / P ↓ / 25-D 正常 / 1,25-D ↑↑(代償性升)/ PTH ↑↑
  • 獨特臨床Alopecia totalis(全禿)約 50%(VDR 也在毛囊外胚層表現;只有 ligand-binding domain 突變者多有 alopecia)
  • 治療
    • 超高劑量 calcitriol(10-100 倍正常劑量)— 部分反應
    • 24/7 IV 鈣輸注用於嚴重案例(長期中央靜脈導管,數月至數年)
    • 部分病人隨年齡自然改善(puberty 後 epiphyseal fusion → 部分病人轉為「osteomalacia 形式」改善)
    • Burosumab 不適用(這是 VDR 抗性,不是 FGF23 路徑)

7. X-Linked Hypophosphatemic Rickets(XLH)

  • PHEX 突變(X-linked dominant;最常見的遺傳性 rickets,1/20,000)
  • 病生理:PHEX 不能 degrade FGF23 → FGF23 ↑↑ → 腎臟磷流失 + 1,25-D ↓(FGF23 抑制 1α-OH)
  • Lab:Ca 正常 / P 很低 / 25-D 正常 / 1,25-D 不適當的正常或偏低 / PTH 正常偏中 / FGF23 ↑↑ / TmP/GFR ↓(腎臟磷閾值低)
  • 臨床
    • 嬰幼兒期 rickets;通常 1-2 歲開始走路後發現 bowing
    • 矮、O 形腿、enthesopathy(韌帶 / 肌腱附著點病變)/ 骨痛(成人)
    • 牙齒膿瘍(牙釉質礦化差,恆牙也受影響)
    • 部分 sensorineural hearing loss(成人)
    • 成人持續為 osteomalacia 表現
  • 治療
    • Burosumab(Crysvita)anti-FGF23:2018 FDA / 2019 EMA / 2020 台灣(兒童健保有限度給付);現代 first-line
    • 傳統:磷補充 + calcitriol 組合(每日 4-6 次磷;nephrocalcinosis 腎鈣化風險高)
    • Burosumab > 傳統在生長 + rickets 癒合 + 較少 nephrocalcinosis + 牙齒膿瘍減少 + 牙齒結構改善 + 減少藥丸負擔

8. 其他 Hypophosphatemic Rickets

Type 基因 遺傳 機轉
ADHR FGF23(gain-of-function:切割抗性、FGF23 穩定) AD FGF23 ↑↑ 穩定;可隨鐵狀態波動(鐵 deficient 觸發)
ARHR1 DMP1 AR DMP1 不能 process FGF23 → FGF23 ↑
ARHR2 ENPP1 AR FGF23 ↑ + 共病動脈鈣化(嬰兒型 generalized arterial calcification, GACI)
ARHR3 FAM20C AR Raine syndrome variant(osteosclerotic bone dysplasia + 顏面異常)
HHRH(Hereditary Hypophosphatemic Rickets with Hypercalciuria) SLC34A3(NPT2c) AR NPT2c 磷共轉運子缺失;1,25-D 不被抑制反而上升 → 高尿鈣

治療(FGF23 媒介):burosumab + 傳統 phosphate + calcitriol 組合(HHRH 不能用 1,25-D — 反加重高尿鈣)。

9. 腫瘤誘發骨軟化症(TIO)

  • Phosphaturic mesenchymal tumors(PMT)— 小型軟組織腫瘤可在任何位置(常在遠端肢體 / 顏面 / 副鼻竇 / 牙根區域)分泌 FGF23
  • Lab:模擬 XLH(低 P、FGF23 ↑、1,25-D 正常或偏低)但成人新發
  • 臨床:成人發病的 osteomalacia + 進行性骨痛 + 骨折 + 肌肉無力 — 常被延遲診斷數年(中位延遲 5-6 年),常被誤認為「不明原因 fibromyalgia / 風濕病」
  • 影像 work-up
    • 68Ga-DOTATATE PET/CT = 敏感度最佳(somatostatin receptor 表現)
    • 全身 MRI + 18F-FDG PET 補助
    • 部分病人甚至需要 venous sampling(FGF23 gradient localization)
  • 治療
    • 手術切除 = 根治(找腫瘤是關鍵;切除後 24-48 小時內 lab 改善)
    • 若無法切除 / 隱匿:burosumab 2020 FDA 核准;替代為磷 + calcitriol
    • 部分病人惡性 PMT 需 wide excision + adjuvant therapy

10. Fanconi 症候群 + 磷尿症

  • 腎臟近曲管功能異常 → 多種 substrate 流失(磷、葡萄糖、胺基酸、bicarbonate、尿酸、低分子量蛋白)
  • 病因:Wilson disease、cystinosis、tyrosinemia、重金屬(cadmium、lead、mercury)、tenofovir、ifosfamide、cisplatin、multiple myeloma cast nephropathy、light chain disease
  • Lab:低 P、葡萄糖尿(BG 正常)、胺基酸尿、RTA Type 2(近端,bicarbonate wasting)、低尿酸
  • 治療:治療底層 + 磷補充 + bicarbonate(可能需高劑量)+ 1,25-D(部分病人)

11. 鈣缺乏 Rickets

  • 嚴重鈣攝取不足(純素食 + 無乳製品的嬰幼兒)+ 部分維生素 D 也低
  • 流行區:非洲、印度、部分東南亞
  • 與營養性維生素 D rickets 鑑別:補鈣後快速改善;單給 vit D 反應差
  • 治療補鈣(500-1,500 mg/day)+ 確保維生素 D 充足

12. 預防 + 公衛

全人口維生素 D 補充: - 嬰兒:400 IU/day(母乳不夠 → 第 1-2 週起補充) - 兒童:400-1,000 IU/day - 青少年 + 成人:600-800 IU/day - > 70 歲:800-1,000 IU/day - 孕婦 / 哺乳:600-800 IU/day(部分指引較高) - 高風險(深色皮膚、低日照、吸收不良、肥胖):個別化;可能需 1,000-2,000 IU/day - :飲食優先;成人 1,000-1,200 mg/day

台灣 context: - 母乳哺育嬰兒例行 vit D 400 IU/day 從第 1-2 週起 - 兒童 vit D 不足率約 30%(2018 國民營養健康調查) - 老年 vit D 不足率 70+% - 公衛措施:學校午餐 + 老人營養補充

13. Vit D 補充策略

輕度不足(25-D 20-29 ng/mL): - 維持 800-1,000 IU/day cholecalciferol 即可

缺乏(25-D < 20 ng/mL): - 負荷劑量:cholecalciferol 50,000 IU 每週 × 8 週(或 6,000 IU/day × 8 週) - 接維持劑量 1,500-2,000 IU/day - 6-12 週後重測 25-D(target ≥ 30)

特殊情境: - 吸收不良(celiac / 切胃 / 嚴重肝病):calcifediol(25-OH-D)優於 cholecalciferol;可能需更高劑量;部分需 IV - 肥胖:劑量需 1.5-2× 一般(脂肪組織螯合) - 抗癲癇 / glucocorticoid 用者:CYP 加速代謝 → 需更高劑量

14. 完整鑑別診斷流程

Step 1 — 確認 rickets / osteomalacia
   - 臨床(兒童 bowing / 成人骨痛)+ ALP ↑ + 影像(widened plate 或 Looser zones)
   ↓
Step 2 — 排除維生素 D 缺乏(最常見)
   - 25-D < 20 → 營養性,治療 cholecalciferol 50,000 IU/week × 8 + 鈣
   - 25-D 正常 → 進階
   ↓
Step 3 — 磷評估
   - P 低 + TmP/GFR 低 + FGF23 高 → FGF23 媒介
     · 兒童 + 家族史 → XLH(PHEX)/ ARHR / ADHR
     · 成人新發 → TIO(68Ga-DOTATATE PET first)
   - P 低 + Fanconi 特徵(葡萄糖尿 + 胺基酸尿 + RTA2)→ 多種流失
   - P 低 + 高尿鈣 + 1,25-D 高 → HHRH
   ↓
Step 4 — 維生素 D 作用評估
   - 25-D 正常 + 1,25-D 低 → 懷疑 1α-OH 缺乏(CYP27B1)→ 基因檢測
   - 25-D 正常 + 1,25-D 高 + alopecia → 懷疑 HVDRR(VDR 突變)→ 基因檢測
   ↓
Step 5 — 特殊影像
   - TIO 疑:68Ga-DOTATATE PET
   - 嚴重 osteomalacia:bone biopsy with tetracycline labeling 確診

15. Burosumab 詳細應用

  • anti-FGF23 人源化單株抗體
  • 適應症
    • XLH 兒童 ≥ 6 個月(部分指引)
    • XLH 成人
    • TIO 在無法手術 / 無法定位 / 復發
  • 劑量
    • 兒童:starting 0.8 mg/kg q2 wk SC(依 P level titrate)
    • 成人:1 mg/kg q4 wk SC
  • 副作用:注射部位反應、頭痛、背痛、牙齒膿瘍(雖改善仍可能)、過敏;罕見高磷
  • 監測:磷濃度(target normal range;avoid 高磷)、25-D、腎功能、牙科
  • 費用:昂貴 — 成人約 USD 100,000+/yr;台灣健保有限度給付(XLH 兒童);成人多自費

30.2 📘 Detail(逐段書面詳解 + 比較表 + 個案 + MCQ)

重切說明(2026-04-27 Phase 6 retrofit):本 Detail 區依 Williams 15e Ch 30 原書 12 個實質醫學 sub-section 一一對應重排(Introduction / Historical Perspective / Epidemiology / Bone Remodeling and Mineralization / Pathogenesis / Clinical Manifestations / Treatment of Nutritional Rickets / Genetic Disorders of Vit D Metabolism / Tumor-Induced Osteomalacia / Renal Tubular Acidosis / Drug-Induced Osteomalacia / Conditions That Resemble Rickets and Osteomalacia)。台灣本土實務(健保給付、補充建議)整合進對應 sub-section;隨堂 MCQ 兩題保留在 30.5 + 30.9 對應 high-yield 主題位置。

30.2.1 30.1 Introduction — Rickets vs Osteomalacia 核心定義

我們在這一段先把整章的「概念底盤」打穩。Rickets(佝僂病)與 osteomalacia(軟骨症)本質上是同一個礦化失敗的疾病在不同年齡的不同表現:兒童 / 青少年因為骨骺尚未融合,礦化失敗會同時打到 growth plate cartilage 生長板軟骨lamellar bone 編織骨,所以表現以骨變形(bowing、rachitic rosary、Harrison’s groove)為主;成人骨骺已融合,礦化失敗只能打到 lamellar bone,所以表現以骨痛、肌肉無力、Looser pseudofractures(假性骨折)為主。

為什麼是這兩個年齡段表現不同? 你想像一個小孩在長高,他的生長板是一個「軟骨先長 → 礦化變骨」的工廠;vit D / Ca / P 不夠時,工廠的「礦化」這一步斷掉,但軟骨還繼續長 → growth plate 增寬、frayed(散開)、cupped(杯狀凹陷)、骨頭軟掉就 bowing。成人骨骺已融合沒有生長板了,但骨頭仍每天 remodel;remodel 過程中新合成的 osteoid(未礦化骨基質)礦化不了,於是 osteoid seam 持續變厚 → 骨頭力學失效 → Looser pseudofracture(subtotal 皮質斷裂、薄 radiolucent 線、好發 femoral neck 內側 / pubic ramus / 肋骨 / scapula)。

Bone biopsy 是 osteomalacia 確診金標準:給病人吃 tetracycline 兩次(間隔 14 天),切片看 fluorescent 雙標誌帶。Osteoid seam thickness > 15 μm + mineralization lag time > 100 天就確診 osteomalacia。臨床上 bone biopsy 我們很少做(侵入性高),多用於 unexplained osteomalacia、HVDRR 嚴重評估、TIO 診斷高度懷疑但影像找不到的場合。

30.2.2 30.2 Historical Perspective — 從 1650 Glisson 到 1922 vit D 發現

我們快速串一下這條歷史線,因為 fellow 考試偶爾會問到。1650 年 Francis Glisson 在英國首次系統性描述兒童 rickets;1822 年 Sniadecki 觀察到 sun exposure 對兒童骨骼有幫助;1890 年 Palm 做出全球地理流行病學的觀察(高緯度 / 低日照地區 rickets 多);1919 年 Mellanby 用狗的動物模型確認「飲食因子」可治療 rickets;1922 年 McCollum 把這個飲食因子命名為 vitamin D;1937 年 Albright 描述 Fanconi syndrome 引起的 osteomalacia;1958 年 Winters et al. 描述 X-linked hypophosphatemic rickets(XLH);1995-2000 年代 PHEX、FGF23 路徑解明;2000 年 ADHR Consortium 找到 FGF23 gain-of-function 是 ADHR 病因;2018 年 burosumab(anti-FGF23 mAb)FDA 核准 開啟現代精準醫療治療 paradigm。

台灣 context:我們在 1980 年代以前 rickets 多為純營養性(戰後乳製品供應不足);1990 年代後配方奶 + 母乳推廣 + vit D 補充(嬰兒第 1-2 週起 400 IU/day)大幅減少;現在的 rickets 多為 ① 遺傳性(XLH 為主、VDDR I / II 罕見)、② 特殊族群(純母乳哺育未補 vit D 的深膚色嬰兒、celiac、抗癲癇藥物用者)、③ TIO(中年新發)。

30.2.3 30.3 Epidemiology and Demographics — 全球與台灣本土流行病學

全球

  • Vit D 不足:全球估計 > 1 億人 25-D < 20 ng/mL;高緯度地區、深色皮膚族群、室內生活者、衣物覆蓋多者比例最高
  • XLH 盛行率1 / 20,000(最常見遺傳性 rickets);男女皆患(X-linked dominant),但男性表現多較重
  • VDDR Type I(CYP27B1,1α-OH 缺乏)法裔加拿大 + 部分東歐族群較常見(founder effect);其他族群罕見
  • VDDR Type II / HVDRR:全球罕見,consanguineous 家族較多;中東、南亞報告最多
  • TIO:罕見但被低估;近 20 年隨 68Ga-DOTATATE PET 普及檢出率上升;典型發病 30-50 歲成人;中位診斷延遲 5-6 年

台灣本土

族群 25-D 不足率(< 20 ng/mL) 來源
兒童 ~ 30% 2018 國民營養健康調查
成人 ~ 40-60% 多份本土 cohort
老年(> 65 歲) > 70% 多份本土 cohort + 機構住民研究
孕婦 ~ 50-70% 本土產科 cohort

Demographics 風險因子:① 高緯度 / 冬季陽光不足;② 室內為主、衣物覆蓋多、SPF 高;③ 深色皮膚(黑色素吸收 UVB);④ 老年(皮膚 7-DHC ↓ + 腎 1α-OH ↓ + 吸收差);⑤ 純母乳哺育未補 vit D;⑥ 吸收不良(celiac、IBD、bariatric surgery、cholestasis、囊性纖維化);⑦ 肥胖(脂肪螯合);⑧ 藥物(抗癲癇、glucocorticoid、抗結核)。

30.2.4 30.4 Bone Remodeling and Mineralization — 骨礦化生物學基礎

我們要理解 rickets / osteomalacia 為什麼會發生,必須先掌握 正常骨礦化的兩階段

第一階段 — Osteoid 合成(5-10 天內):osteoblast 分泌 type I collagen + non-collagenous proteins(osteocalcin、osteopontin、bone sialoprotein、MEPE、DMP1)形成 unmineralized matrix(osteoid)。

第二階段 — 礦化(10-15 天延遲後啟動,整體完成需 ~ 20-30 天):在「mineralization front」上,羥磷灰石 hydroxyapatite Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ 結晶開始沉積在 collagen fiber 之間。礦化必須的條件:① 足夠的 Ca²⁺ + PO₄³⁻ 局部濃度([Ca] × [P] solubility product 必須超過 nucleation 閾值)② 正常 osteoblast 功能(ALP 鹼性磷酸酶水解 pyrophosphate PPi 解除礦化抑制)③ 正常 collagen matrix 結構(type I collagen cross-linking 正確)④ 微環境 pH(弱鹼性有利羥磷灰石形成)。

Mineralization lag time(礦化遲滯時間):osteoid 形成到開始礦化的時間,正常 < 30 天。> 100 天 = osteomalacia 確診切點

Osteoid seam thickness(未礦化骨基質厚度):正常 < 12 μm。> 15 μm = osteomalacia 確診切點

Rickets 與 osteomalacia 的礦化失敗原因可分為三大類

  1. 基質供給不足:Ca 或 P 不夠(vit D 缺乏間接、phosphate 流失、嚴重 Ca 缺乏)
  2. 基質抑制物未清除:如 Hypophosphatasia(TNSALP loss)aluminum 沉積、fluoride 過量 → 礦化抑制
  3. 基質結構異常Fibrogenesis imperfecta ossiumaxial osteomalacia 等罕病

📌 重要區分(為什麼某些「resemble rickets」的條件不算 true rickets):增加 bone remodeling(如 PHPT、hyperthyroidism、Paget)會讓 osteoid surface ↑(> 50%)+ osteoid volume ↑(> 3-5%),但 osteoid thickness 仍正常 < 12 μm — 這叫 hyperosteoidosis,不是真正的 osteomalacia。Williams 原書特別強調這個區分(在 30.12 我們會回來細看)。

30.2.5 30.5 Pathogenesis of Rickets and Osteomalacia — 三大病因路徑詳解

我們把 source 強調的 三大病因類別逐個剖開,這是整章的「骨架的骨架」,fellow 考試 lab profile 三軌分流就出自這裡。

30.2.5.1 30.5.1 維生素 D 路徑相關

正常路徑

皮膚 7-DHC + UVB → previtamin D3 → vitamin D3(cholecalciferol)
飲食 D3(動物來源)/ D2(植物 / 酵母)
   ↓
肝臟:CYP2R1(25-hydroxylase)→ 25-OH-Vit D(calcidiol)
   ↓
腎臟:CYP27B1(1α-hydroxylase)→ 1,25-(OH)₂-Vit D(calcitriol)
   ↓
標靶組織:VDR → 基因轉錄 → 小腸 Ca + P 吸收 + 骨礦化 + 副甲狀腺 PTH 抑制

缺陷類型

  • 營養性 vit D 缺乏:日照不足 / 飲食缺乏 → 25-D ↓(全球最常見
  • 遺傳性 25-hydroxylase 缺乏(VDDR1B / CYP2R1 突變):罕;25-D ↓
  • 遺傳性 1α-hydroxylase 缺乏(VDDR Type I / VDDR1A / CYP27B1 突變,AR):25-D 正常 / 1,25-D ↓↓;又稱 pseudo-vit D-deficient rickets
  • VDR 突變(VDDR Type II / HVDRR,AR):25-D 正常 / 1,25-D ↑↑(代償性升)alopecia totalis ~ 50%(VDR 在毛囊外胚層也表現;ligand-binding domain 突變者多有 alopecia)
  • CYP24A1 突變(24-hydroxylase loss-of-function):1,25-D 不能被分解 → 嬰兒型特發性高鈣

30.2.5.2 30.5.2 磷(FGF23 / PHEX 路徑)相關

FGF23 - Klotho 軸:osteocyte 分泌 FGF23 → 結合 FGFR + Klotho coreceptor → 抑制腎近端小管 NPT2a/2c(磷再吸收 ↓)+ 抑制 1α-OH(1,25-D ↓)→ 整體效果降磷

遺傳性低磷 rickets 比較

Type 基因 遺傳 機轉重點
XLH(最常見遺傳性 rickets,1/20,000 PHEX X-linked dominant PHEX 不能 degrade FGF23 → FGF23 ↑↑
ADHR FGF23(gain-of-function:點突變使 FGF23 切割位點抗性 → mature FGF23 累積) AD Phenotype 可隨鐵狀態波動(鐵缺乏觸發 FGF23 ↑↑);補鐵可改善
ARHR1 DMP1 AR DMP1 不能 process FGF23 → FGF23 ↑
ARHR2 ENPP1 AR FGF23 ↑ + 嬰兒型 generalized arterial calcification(GACI)
ARHR3 FAM20C AR Raine syndrome variant(osteosclerotic bone dysplasia + 顏面異常)
HHRH(Hereditary Hypophosphatemic Rickets with Hypercalciuria) SLC34A3(NPT2c) AR NPT2c 磷共轉運子缺失;FGF23 沒升 → 1,25-D 反代償升 → 高尿鈣 → 禁用 calcitriol

獲得性低磷:① TIO(tumor-induced osteomalacia) — phosphaturic mesenchymal tumor 分泌 FGF23(30.9 詳述);② Fanconi syndrome — 近端小管多種流失(30.10 RTA + 30.11 drug-induced 詳述)。

30.2.5.3 30.5.3 鈣相關 + 其他

  • 嚴重營養性 Ca 缺乏:純素食 / 無乳製品的嬰幼兒(流行區:非洲、印度、部分東南亞);單給 vit D 反應差補鈣後快速改善
  • Vitamin K 依賴 rickets(罕,2024 新興):GGCX 突變;matrix Gla protein(MGP)+ osteocalcin γ-carboxylation 失敗;治療 vitamin K + Ca + vit D
  • Hypoparathyroidism(PTH 不足)→ 低 Ca + 高 P,但通常不引發典型 rickets

Lab profile 三軌分流(fellow 考試 high-yield)

類別 Ca P 25-D 1,25-D PTH FGF23
維生素 D 軌(營養性 / VDDR I / II) ↓(營養性)/ 正常(遺傳性) ↓ 或 ↑↑(HVDRR) ↑↑ 正常
磷軌(XLH / ADHR / ARHR / TIO) 正常 ↓↓ 正常 不適當的正常或偏低 正常偏中 ↑↑
HHRH(特例) 正常 正常 ↑(反代償升) 正常 正常 / 低
鈣軌(嚴重 Ca 缺乏) ↓↓ 正常或偏低 正常 ↑↑ 正常

📍 MCQ 1(隨堂|對應 30.5 病因 + 30.6 XLH 治療)

5 歲男童 + 漸進性 bowed legs + 矮 + 多年口服磷 + calcitriol 但仍有臨床 rickets + 腎超音波發現中度 nephrocalcinosis + 父系家族男性多有類似病史。最佳下一步

A. 增加磷劑量 B. 加 cholecalciferol C. 轉用 burosumab(anti-FGF23 單株抗體) D. 換 ergocalciferol E. 限磷飲食

答案:C

解析: - C 對:典型 XLH(X-linked dominant + 兒童 rickets + 傳統治療效果不佳 + nephrocalcinosis 是傳統 P + calcitriol 副作用);burosumab 為現代 first-line,較少 nephrocalcinosis + 較好生長 + 較好骨骼 + 較少藥丸;台灣健保兒童 XLH 有限度給付。 - A 錯:增加磷會加重 nephrocalcinosis + 拉肚子。 - B 錯:cholecalciferol 在 XLH 沒幫助(FGF23 仍會抑制 1α-OH)。 - D 錯:換 ergocalciferol 邏輯同 B。 - E 錯:限磷會更糟。 - 🌶️ Pearl:「XLH + 傳統治療效果差或 nephrocalcinosis → burosumab」是現代 paradigm;舊 paradigm「P + calcitriol」副作用大。

30.2.6 30.6 Clinical Manifestations of Classical Rickets and Osteomalacia — 臨床表現完整盤點

30.2.6.1 30.6.1 兒童 rickets — 由頭到腳

頭部: - Craniotabes(顱骨軟化)— 4-6 個月嬰兒最早期徵象;指壓顱骨可壓出乒乓球聲 - 額頭 / 頂骨隆起(frontal / parietal bossing) - 囟門延遲閉合(後囟 > 2 個月、前囟 > 18 個月) - 長牙延遲 + 牙釉質發育不良

胸部: - Rachitic rosary(佝僂念珠)— 肋軟骨交界處增大(隆起 nodules,從前胸可見) - Harrison’s groove(橫膈插入點上方肋骨凹陷) - Pigeon chest(雞胸)/ funnel chest

四肢 + 脊椎: - 腕、踝關節腫大(生長板 widening) - O 形腿(genu varum)在學步兒 / X 形腿(genu valgum)在較大兒童 - Bowing of long bones(脛骨、股骨) - 脊柱側彎 / 駝背 - 矮(short stature)— XLH 與營養性 rickets 都會

全身: - 肌肉無力、tetany(嚴重低鈣) - 嬰兒易抽搐(hypocalcemic seizure)— 4-6 個月深膚色純母乳哺育嬰兒最常見場景 - 發育遲緩、走路晚 - 易感染(vit D 與免疫功能相關)

30.2.6.2 30.6.2 成人 osteomalacia — 三大 cardinal symptoms

  1. 骨痛(diffuse + 近端為主):髖、骨盆、腰背、肋骨;負重時加重;夜間或休息時也痛(不像關節炎只活動痛)
  2. 近端肌肉無力:上下樓梯困難、從椅子站起費力、Trendelenburg 步態(髖外展肌弱)→ waddling gait;嚴重者跌倒風險高
  3. 骨折Looser pseudofractures(Milkman fractures)= subtotal 皮質斷裂、薄 radiolucent 線;好發 femoral neck 內側、pubic ramus、肋骨、scapula、ulna;長期不癒(因為 osteoid 礦化不了)

典型臨床三聯:「骨痛 + 近端肌弱 + Looser zones」遇到必想 osteomalacia

30.2.6.3 30.6.3 影像 hallmarks 對照

族群 影像 hallmark 最佳檢查部位
兒童 rickets 生長板增寬 + metaphysis frayed(散開)+ cupped(杯狀凹陷)+ 骨皮質薄 + bowing 腕 + 膝(生長板活性最高)
成人 osteomalacia Looser pseudofractures(subtotal 皮質斷裂、薄 radiolucent 線)+ 瀰漫性骨密度低 骨盆(pubic ramus)、femoral neck 內側、肋骨
疑 TIO 同 osteomalacia + 額外 68Ga-DOTATATE PET/CT 找 culprit tumor 全身(腫瘤可在任何位置)
DEXA 嚴重案例 BMD ↓ 顯著(但 osteomalacia 並非 BMD 定義疾病;確診靠 biopsy)

30.2.6.4 30.6.4 完整鑑別診斷流程

Step 1 — 確認 rickets / osteomalacia
   - 臨床(兒童 bowing / 成人骨痛)+ ALP ↑ + 影像(widened plate 或 Looser zones)
   ↓
Step 2 — 排除維生素 D 缺乏(最常見)
   - 25-D < 20 → 營養性,治療 cholecalciferol 50,000 IU/week × 8 + 鈣
   - 25-D 正常 → 進階
   ↓
Step 3 — 磷評估
   - P 低 + TmP/GFR 低 + FGF23 高 → FGF23 媒介
     · 兒童 + 家族史 → XLH(PHEX)/ ARHR / ADHR
     · 成人新發 → TIO(68Ga-DOTATATE PET first)
   - P 低 + Fanconi 特徵(葡萄糖尿 + 胺基酸尿 + RTA2)→ 多種流失
   - P 低 + 高尿鈣 + 1,25-D 高 → HHRH
   ↓
Step 4 — 維生素 D 作用評估
   - 25-D 正常 + 1,25-D 低 → 懷疑 1α-OH 缺乏(CYP27B1)→ 基因檢測
   - 25-D 正常 + 1,25-D 高 + alopecia → 懷疑 HVDRR(VDR 突變)→ 基因檢測
   ↓
Step 5 — 特殊影像
   - TIO 疑:68Ga-DOTATATE PET
   - 嚴重 osteomalacia:bone biopsy with tetracycline labeling 確診

初始 Lab Panel(疑 rickets / osteomalacia 必查):Ca + 校正 albumin、磷、25-D、1,25-D、PTH、ALP、24h 尿 Ca + Cr + P、TmP/GFR、BUN / Cr / 電解質 / bicarbonate、LFT、FGF23(疑磷相關時)。

TmP/GFR 計算

TmP/GFR = 血 P − [(尿 P × 血 Cr) / 尿 Cr]
正常範圍:男 2.5-4.2、女 2.4-3.7 mg/dL
< 2.0 mg/dL → 腎臟磷流失(renal phosphate wasting)

30.2.7 30.7 Treatment of Nutritional Rickets and Osteomalacia — 營養性治療詳解

我們先處理「最常見的那一類」— 營養性 vit D 缺乏。

30.2.7.1 30.7.1 25-D Reference Range(內分泌學會 2024 共識更新)

  • 缺乏 < 20 ng/mL(< 50 nmol/L)— 高骨折風險 + 次發性 HPT
  • 不足 20-29 ng/mL — 中度風險
  • 充足 ≥ 30 ng/mL — 內分泌學會 target
  • > 100 ng/mL — 中毒風險
  • > 150 ng/mL — 確定中毒

2024 ES 維生素 D 實務指引重點:對「非缺乏」的一般族群不再強推 routine 補充;老年、孕婦、高風險(深膚色、室內、吸收不良)仍建議補充。

30.2.7.2 30.7.2 補充劑量(標準成人 / 兒童)

輕度不足(25-D 20-29): - 維持 800-1,000 IU/day cholecalciferol 即可

缺乏(25-D < 20): - 負荷劑量:cholecalciferol 50,000 IU/week × 8 週(或 6,000 IU/day × 8 週) - 接維持劑量 1,500-2,000 IU/day - 6-12 週後重測 25-D(target ≥ 30)

鈣補充: - 兒童 500-1,000 mg/day(飲食優先) - 成人 1,000-1,200 mg/day

追蹤:8-12 週後 lab + DEXA + X 光重新評估;母乳餵養嬰兒第 1-2 週起例行 vit D 400 IU/day。

30.2.7.3 30.7.3 Vit D 製劑選擇邏輯

製劑 適用情境 / 關鍵特性
Cholecalciferol(D3) 第一線;半衰期較 D2 長;效力較強 per IU
Ergocalciferol(D2) 純素 / 部分國家較易取得;療效相當
Calcifediol(25-OH-D,Hectoral) 跳過肝臟 25-hydroxylation;嚴重肝病 / cholestasis / 嚴重 malabsorption;起效快
Calcitriol(1,25-D) 跳過腎臟 1α-hydroxylation;CKD / VDDR Type I / hypoparathyroidism;半衰期短需 BID;必監測 Ca + 尿鈣

30.2.7.4 30.7.4 預防 — 全人口每日劑量建議

族群 每日 vit D 劑量
嬰兒(母乳餵養) 400 IU/day(第 1-2 週起)
早產兒 800-1,000 IU/day
配方奶(含 vit D 400 IU/L) 足量飲用通常足夠
兒童 400-1,000 IU/day
青少年 + 成人 600-800 IU/day
> 70 歲 / 機構住民 800-1,000 IU/day(部分指引 1,000-2,000)
孕婦 / 哺乳 600-800 IU/day(部分指引 1,000-2,000)
高風險(深色 / 低日照 / 吸收不良) 1,000-2,000 IU/day
肥胖 / 抗癲癇 / steroid 劑量上修 1.5-2 倍
健康日照 每天臉 + 手臂 15-30 分鐘(無 SPF)

台灣本土實務: - 母乳哺育嬰兒例行 vit D 400 IU/day 從第 1-2 週起(國健署建議) - 兒童 vit D 不足率約 30%(2018 國民營養健康調查) - 老年 vit D 不足率 70+% - 公衛措施:學校午餐強化、老人營養補充

30.2.7.5 30.7.5 Vit D 中毒處理

  • 病因:過量補充(> 10,000 IU/day 慢性);CYP24A1 突變(嬰兒型特發性高鈣,不能分解 1,25-D)
  • 臨床:高鈣症狀(口渴、多尿、便秘、噁心、意識變化)+ 高尿鈣 → 結石 / nephrocalcinosis
  • 治療
    • 立即停 vitamin D
    • IV 生理食鹽水補水
    • 糖皮質類固醇(抑制小腸 Ca 吸收)
    • 嚴重者 IV bisphosphonate
    • 可能要數月才清除(25-D 半衰期長 + 親脂儲存)

30.2.8 30.8 Rickets Due to Genetic Disorders of Vitamin D Metabolism — VDDR I + HVDRR

我們在這一段把「vit D 路徑遺傳缺陷」的兩大主角 VDDR Type I 與 VDDR Type II / HVDRR 完整對位。

30.2.8.1 30.8.1 VDDR Type I(CYP27B1 / 1α-hydroxylase 缺乏)

  • 基因CYP27B1 突變(AR)
  • 病生理:1α-hydroxylase 缺 → 25-D 不能轉成 1,25-D → 小腸 Ca 吸收不足 → 次發性 HPT → 磷流失
  • Lab:Ca ↓ / P ↓ / 25-D 正常 / 1,25-D ↓↓ / PTH ↑↑
  • 臨床:典型 rickets phenotype(O 形腿、生長遲緩、低鈣抽搐);通常 6-12 個月發病
  • 治療Calcitriol(1,25-D)0.5-2 μg/day(繞過 enzyme defect)+ 鈣補充;對生理劑量 calcitriol 反應極好;終身需維持
  • 不需 ergocalciferol / cholecalciferol(無法活化)
  • 族群:法裔加拿大 + 部分東歐族群較常見(founder effect)

30.2.8.2 30.8.2 VDDR Type II / HVDRR(VDR 突變)

  • 基因VDR 突變(AR)
  • 病生理:VDR 不能結合 1,25-D(ligand-binding domain 突變)或結合後無法 transcribe(DNA-binding domain 突變)→ 對所有維生素 D 抗性
  • Lab:Ca ↓ / P ↓ / 25-D 正常 / 1,25-D ↑↑(代償性升) / PTH ↑↑
  • 獨特臨床Alopecia totalis(全禿)約 50%(VDR 也在毛囊外胚層表現;只有 ligand-binding domain 突變者多有 alopecia;DNA-binding domain 突變者通常無 alopecia)
  • 治療
    • 超高劑量 calcitriol(10-100 倍正常劑量)— 部分病人有反應
    • 24/7 IV 鈣輸注用於嚴重案例(長期中央靜脈導管,數月至數年)
    • 部分病人隨年齡自然改善(puberty 後 epiphyseal fusion → 部分轉為 osteomalacia 形式較輕)
    • Burosumab 不適用(這是 VDR 抗性,不是 FGF23 路徑)

30.2.8.3 30.8.3 罕見 VDDR1B(CYP2R1 / 25-hydroxylase 缺乏)

  • 基因:CYP2R1 突變(AR)
  • 病生理:肝臟 25-hydroxylation 缺陷
  • Lab:25-D ↓ + 1,25-D 偏低 + Ca / P ↓ + PTH ↑↑(看起來像營養性,但對 cholecalciferol 高劑量反應差)
  • 治療Calcifediol(25-OH-D) 跳過缺陷酶;或高劑量 cholecalciferol(部分病人有效)

30.2.8.4 30.8.4 兩大型 VDDR 鑑別速查

主題 VDDR Type I VDDR Type II / HVDRR
突變基因 CYP27B1(1α-hydroxylase) VDR
遺傳 AR AR
25-D 正常 正常
1,25-D ↓↓ ↑↑(代償)
Alopecia totalis ~ 50%(ligand-binding domain 突變者)
治療 Calcitriol 0.5-2 μg/day + 鈣 超高劑量 calcitriol(10-100× 正常)+ 嚴重者 24/7 IV Ca
典型起病 6-12 個月 嬰幼兒
Burosumab 不適用 不適用(非 FGF23 路徑)

30.2.9 30.9 Tumor-Induced Osteomalacia(TIO)— 詳細處置

30.2.9.1 30.9.1 TIO 為什麼常被 missed

  • 病人多為 30-50 歲成人,新發進行性骨痛 + 近端肌弱 + 多次跌倒 + 骨折
  • 容易被誤認為:fibromyalgia、慢性疲勞、退化性關節炎、骨鬆、內分泌不明肌病、強直性脊椎炎
  • 中位延遲診斷 5-6 年
  • 關鍵抓住:成人新發 osteomalacia + 低 P + FGF23 ↑必想 TIO
  • 腫瘤本身:phosphaturic mesenchymal tumor(PMT)— 小型軟組織腫瘤(多 < 5 cm),可在任何位置(常在遠端肢體、顏面、副鼻竇、牙根區域、骨盆、脊椎);表現 SSTR-2 + 分泌 FGF23

30.2.9.2 30.9.2 影像 work-up 順序(2024 ENDO Society 共識)

Step 1:68Ga-DOTATATE PET/CT(首選)
   - PMT 多表現 somatostatin receptor type 2
   - 敏感度 ~ 70-80%
   ↓ 陰性
Step 2:18F-FDG PET/CT
   - 補助;部分 PMT FDG 攝取
   ↓ 陰性
Step 3:全身 MRI
   - 看軟組織 mass
   ↓ 陰性
Step 4:Selective venous sampling for FGF23 gradient
   - 採各身體區域靜脈血測 FGF23
   - 指出 tumor 大致部位
   - 然後 targeted MRI / CT

重要68Ga-DOTATATE PET 是 first-line(不是 18F-FDG)— fellow 考試常考的細節。

30.2.9.3 30.9.3 治療

  • 手術完整切除 = 根治;切除後 24-48 小時內 P + 1,25-D 開始恢復
  • 若切不乾淨或復發 → burosumab(2020 FDA TIO 適應症擴充)
  • 隱匿(無法找到 tumor,~ 10-30% TIO)→ burosumab 或傳統 phosphate + calcitriol
  • 部分病例有惡性 PMT → wide excision + adjuvant therapy

30.2.9.4 30.9.4 Burosumab 詳細應用(XLH + TIO 共用)

  • anti-FGF23 人源化單株抗體
  • 適應症
    • XLH 兒童 ≥ 6 個月(部分指引)
    • XLH 成人
    • TIO 在無法手術 / 無法定位 / 復發
  • 劑量
    • 兒童:起始 0.8 mg/kg q2 wk SC(依 P level titrate;最高 ~ 2 mg/kg q2 wk)
    • 成人:1 mg/kg q4 wk SC
  • 副作用:注射部位反應、頭痛、背痛、牙齒膿瘍(雖改善仍可能)、過敏;罕見高磷
  • 監測:磷濃度(target lower normal range;avoid 高磷)、25-D、腎功能、牙科
  • 費用:成人約 USD 100,000+/yr;台灣健保 2020 年核准且有限度給付 XLH 兒童;成人 / TIO 多自費
  • 2024 BURASKY trial:burosumab 在 adult XLH 顯示骨痛改善 + 骨折癒合 + 牙齒膿瘍減少

30.2.9.5 30.9.5 XLH 傳統治療對比(若 burosumab 不可得 / 不給付)

  • 元素磷 20-40 mg/kg/day 分 4-6 次(口服磷耐受性差,必須分多次以避免拉肚子)
  • Calcitriol 20-40 ng/kg/day 分 2 次
  • 必監測:腎超音波(nephrocalcinosis)、24h 尿鈣(避免高尿鈣)、血 P + Ca + PTH(每 3-6 個月)
  • 主要副作用nephrocalcinosis(30-80%)、次發性 / 三發性 HPT(PTH 過度刺激)

比較:burosumab 較少 nephrocalcinosis + 較少藥丸負擔 + 較好 BMD + 較好牙齒結構 + 兒童較好生長。

📍 MCQ 2(隨堂|對應 30.9 TIO)

45 歲男性 + 2 年漸進性近端肌肉無力 + 髖部骨痛 + 多次跌倒 + 兩處 femoral neck Looser zones + Lab:Ca 9.2、P 1.8(低)、25-D 32(正常)、1,25-D 18(低)、PTH 50、ALP 350(高)、FGF23 高。下一步診斷

A. 開始 cholecalciferol B. 開始 phosphate 補充 C. 68Ga-DOTATATE PET/CT D. 腦部 MRI E. 骨切片

答案:C

解析: - C 對:成人新發 osteomalacia + 低 P + 25-D 正常 + 1,25-D 低 + FGF23 高 = 經典 TIO presentation;68Ga-DOTATATE PET 是 PMT 首選 imaging;找到 tumor → 手術根治;找不到 → burosumab。 - A 錯:25-D 正常,不是 vit D 缺乏。 - B 錯:純補 P 不解決根本(FGF23 持續抑制再吸收);要先找 tumor。 - D 錯:腦部 MRI 不是首選(PMT 多在四肢 / 軀幹)。 - E 錯:骨切片在診斷不明時用,但這 case lab 已經很指向 FGF23-mediated。 - 🌶️ Pearl:「成人新發 osteomalacia + 低 P + FGF23 高」必想 TIO;68Ga-DOTATATE PET first-line;常被 missed 數年。

30.2.10 30.10 Renal Tubular Acidosis — 腎小管酸中毒誘發 rickets / osteomalacia

我們把 source 強調的 RTA 章節獨立出來,因為它是「低磷 osteomalacia 的另一條鑑別軌」,與 FGF23 媒介的不同。

30.2.10.1 30.10.1 RTA 四型基本功

Type 位置 / 機轉 Anion gap / K 是否引發 rickets / osteomalacia
Type 1(distal) 遠端腎單位 H+ 排出 ↓ → 尿不能酸化(pH > 6.5) 正常 anion gap / 低 K 嚴重者會(骨基質再吸收 ↑ + 骨頭緩衝慢性酸中毒)
Type 2(proximal,含 Fanconi) 近端 HCO3- 再吸收 ↓;常合併磷 / 葡萄糖 / 胺基酸 / 低分子量蛋白流失(= Fanconi syndrome) 正常 anion gap / 低 K 常見(低磷直接致病 + 25-D 1α-OH 在近端小管也壞)
Type 3(combined) 1+2 共特徵;最罕見
Type 4 遠端 K + H+ 排出皆 ↓(hypoaldosteronism / aldosterone resistance) 正常 anion gap / 高 K 不會引發 rickets / osteomalacia

30.2.10.2 30.10.2 鑑別兩大主要型

  • 正常 anion gap 代謝性酸中毒 + 低或正常 K + 無 GI 疾病 → 想 RTA
  • 尿 pH < 5.5 → Type 2(近端)較可能
  • 尿 pH > 6.5 → Type 1(遠端)較可能
  • 5.5-6.5 之間 → 需 bicarbonate / NH₄Cl loading 試驗區分

30.2.10.3 30.10.3 治療

  • Type 1:sodium / potassium bicarbonate 1-2 mmol/kg/day;補 K(potassium citrate)矯正低 K(低 K 在 Type 1 較重)
  • Type 2 / Fanconi:高劑量 bicarbonate 10-15 mmol/kg/day;補磷 + 必要時 calcitriol;低 K 補鉀
  • 若已 rickets / osteomalacia:磷補充 + 維生素 D 或活性代謝物(calcitriol)
  • 找底層原因:成人 acquired(Sjögren、SLE、cryoglobulinemia、myeloma 輕鏈、重金屬、藥物 amphotericin / lithium / topiramate / acetazolamide);兒童 / 青少年多為遺傳(cystinosis、Wilson、tyrosinemia、Lowe syndrome、Dent disease)

Nephrocalcinosis、nephrolithiasis、生長遲緩在 Type 1 比 Type 2 更常見

30.2.11 30.11 Drug-Induced Osteomalacia — 藥物性骨軟化症

30.2.11.1 30.11.1 致病機轉四大類(對應 Box 30.3)

機轉 代表藥物 備註
1. 腎小管缺陷(Fanconi syndrome) Tenofovir、Adefovir(NRTI);CidofovirRitonavir(PI 增加 NRTI 毒性);IfosfamideCisplatinAminoglycoside FGF23 正常(與遺傳性低磷不同);停藥可逆
2. 「條件性」維生素 D 缺乏(CYP 加速代謝) 抗癲癇藥:Phenytoin、Phenobarbital、Primidone、Carbamazepine、Sodium valproate、Rifampin 長期使用 → 25-D ↓;補 vit D 即可,不需停藥
3. 抑制 1α-hydroxylase KetoconazoleIsoniazid 偶有報告,臨床 rickets 罕
4. 直接抑制 osteoid 礦化 Aluminum(含鋁制酸劑、舊式洗腎水、sucralfate);Fluoride(高劑量長期);Iron(部分 IV iron 引發 FGF23-mediated 低磷);Etidronate(高劑量長期) 是「atypical osteomalacia」/「focal osteomalacia」的根源;新一代含氮 bisphosphonate 不引發

30.2.11.2 30.11.2 Tenofovir 引發的低磷 osteomalacia(HIV / HBV 病人)

  • NRTI(tenofovir、adefovir)目前是藥物性 rickets / osteomalacia 最常見原因
  • 機轉:近端小管粒線體 DNA 聚合酶被抑制 → 粒線體損傷 → Fanconi syndrome → 多種流失(磷、葡萄糖、胺基酸、bicarbonate、尿酸)
  • 時間:起藥後 1-26 個月內發生;發生率 ~ 0.5%
  • 加重因子:合用 ritonavir(PI) 提高 NRTI 細胞內濃度
  • 獨特實驗室FGF23 正常(不像遺傳性低磷或 TIO 那樣 FGF23 ↑↑)
  • 治療:早期偵測 → 停藥可逆;已有 osteomalacia 加磷 + vit D(calcifediol 或 calcitriol)

30.2.11.3 30.11.3 抗癲癇藥引發的「conditional vit D deficiency」

  • Phenytoin、phenobarbital、primidone、carbamazepine、rifampin 誘導肝 CYP 系統 → 加速 25-D 代謝為非活性極性代謝物 → 25-D ↓
  • 嚴重 / 長期未補充 → 與營養性 vit D 缺乏 rickets / osteomalacia 表現相同
  • 治療不需停抗癲癇藥;補 vit D(劑量上修 1.5-2 倍)+ 鈣 + 終身監測

30.2.11.4 30.11.4 Aluminum / Fluoride / Iron 引發的特殊型

  • 舊式洗腎:含鋁 phosphate binder + 含鋁洗腎水 → atypical osteomalacia(osteoid 不增厚甚至偏薄、bone turnover 極低、aluminum stain 陽性、對 vit D 治療無反應);現代去離子水 + 反滲透 + 廢棄含鋁 binder 後幾乎絕跡
  • Fluoride 高劑量長期focal osteomalacia(osteoid 散在 patchy 增厚、隨機分布)
  • IV iron:部分病人引發 FGF23-mediated 低磷 osteomalacia(與 ADHR / TIO 機轉重疊)
  • Etidronate(第一代非含氮 bisphosphonate):高劑量長期可引發 osteomalacia;新一代含氮 bisphosphonate(alendronate / risedronate / zoledronate)不引發

30.2.12 30.12 Conditions That Resemble Rickets and Osteomalacia — 鑑別 mimics

我們在這一段把「看起來像但不是」的條件列出來,因為這些病不會對 vit D 反應,誤診 = 治療延誤。

30.2.12.1 30.12.1 增加骨重塑造成的 hyperosteoidosis(不是真 osteomalacia)

  • Primary hyperparathyroidism — 兒童 PHPT 的 metaphyseal 異常會像 rickets;副甲狀腺切除後恢復
  • 重度 secondary HPT in ESRD(renal osteodystrophy) — 同時有 rickets 與 osteomalacia 樣表現
  • Hyperthyroidism — 高 turnover;osteoid surface ↑ + osteoid volume ↑ 但 osteoid thickness 正常 < 12 μm
  • Paget disease(osteitis deformans) — 局部高 turnover

關鍵:這些病的 osteoid surface / volume 雖增,但 osteoid thickness 與 mineralization lag time 正常 → 區分於真正的 osteomalacia。

30.2.12.2 30.12.2 Collagen matrix 結構異常

  • Fibrogenesis imperfecta ossium — 異常 collagen → 礦化失敗
  • Axial osteomalacia — 軸向骨骼為主;異常 matrix
  • Osteogenesis imperfecta(Ch 28 涵蓋為主)

這些病 bone histomorphometry 與真 osteomalacia 不同,對 vit D 治療無反應。

30.2.12.3 30.12.3 Hypophosphatasia — 必須鑑別的特殊一條

Hypophosphatasia(HPP) 在這一段值得獨立講,因為 fellow 考試愛考。

  • 基因ALPL(tissue-nonspecific alkaline phosphatase, TNSALP)loss-of-function 突變(AR 多見,> 300 種突變)
  • 病生理:TNSALP 不能水解 pyrophosphate(PPi)→ PPi 累積抑制礦化 → osteoid + cartilage 礦化失敗;同時 pyridoxal phosphate(vit B6)累積 → 部分嬰兒型有抽搐
  • 獨特實驗室ALP < 40 IU/L(必須用 age-appropriate reference range)+ 高血 vit B6 / pyridoxal phosphate / inorganic pyrophosphate
  • 影像 hallmark:兒童 — distal femur metaphysis tongue-like lucent area(特徵性);皮質變薄(與 vit D 缺乏 osteomalacia 區別);成人 — pseudofractures 在皮質 lateral 側(vit D 缺乏 osteomalacia 多在 medial 側)
  • 臨床:可從周產期致死型到成人輕微表現;成人型常被誤診為「age-related osteoporosis」
  • 治療Asfotase alfa(recombinant TNSALP)酶替代 — 兒童期型 FDA 核准(2015);成人型多支持治療
  • ⚠️ 警示:HPP 病人不可用 bisphosphonate(PPi-like 結構會加重抑制礦化);長期 bisphosphonate 後出現 atypical femur fracture 的婦女應檢查 ALP 排除未診斷 HPP

30.2.12.4 30.12.4 兩者快速鑑別速查

主題 真 osteomalacia(vit D / phosphate) Hypophosphatasia
ALP ↑↑ ↓ (< 40 IU/L)
骨皮質 變薄 不變薄(甚至厚)
Pseudofracture 位置 Medial 側(femoral neck 內側) Lateral 側
Distal femur Tongue-like lucent area(特徵)
對 vit D 治療 有效 無效
對 bisphosphonate 可加重(給 vit D 後再用) 禁用
治療 Vit D + Ca + 治療底層 Asfotase alfa(兒童型)

30.3 🎯 Self-test 25 MCQ

30.3.1 Q1(rickets vs osteomalacia)

Rickets 與 osteomalacia 的主要區別

A. 不同病理 B. Rickets 影響生長板(兒童);osteomalacia 影響 lamellar bone(成人,骨骺融合後) C. 不同維生素 D 代謝 D. 同個 disease 沒差別 E. 不同鈣處理

答案:B

解析:rickets 兒童骨骺未融合 → 生長板軟骨 + 骨頭都受影響;osteomalacia 成人骨骺已融合 → 只 lamellar bone 受影響;同個 disease 不同年齡的 presentation。


30.3.2 Q2(XLH 基因)

X-Linked Hypophosphatemic rickets(XLH)的主要基因?

A. CYP27B1 B. PHEX C. VDR D. FGF23 E. SLC34A3

答案:B

解析:XLH PHEX 突變 X-linked dominant;最常見的遺傳性 rickets 1/20,000;機轉是 PHEX 不能 process FGF23 → FGF23 ↑↑ → 腎臟磷流失。


30.3.3 Q3(XLH 現代第一線治療 2024)

XLH 兒童現代第一線治療

A. 只給鈣 B. Calcitriol C. Burosumab(anti-FGF23 單株抗體) D. 維生素 D E. Bisphosphonate

答案:C

解析:burosumab 2018 FDA / 2020 台灣(兒童健保有限度給付);生長 + rickets 癒合 + 較少 nephrocalcinosis vs 傳統磷 + calcitriol;成人也已 approved(TIO 也用)。


30.3.4 Q4(HVDRR alopecia)

HVDRR(VDDR Type II,VDR 突變)的特徵性臨床線索?

A. 大頭症 B. Alopecia totalis(約 50%;VDR 在毛囊也表現) C. 甲狀腺亢進 D. 糖尿病 E. 高個子

答案:B

解析:HVDRR 約 50% 病人有 alopecia totalis;VDR 也表現在毛囊外胚層;其他維生素 D 抗性形式無 alopecia;獨特臨床線索;ligand-binding domain 突變者多有 alopecia。


30.3.5 Q5(VDDR Type I 治療)

VDDR Type I(1α-hydroxylase 缺乏)治療?

A. 高劑量 cholecalciferol B. Calcitriol(1,25-D,繞過 enzyme defect)+ 鈣 C. 只給磷 D. Burosumab E. PTH

答案:B

解析:CYP27B1 缺乏 → 不能合成 1,25-D;補 cholecalciferol 不能活化;calcitriol 繞過 enzyme defect + 鈣補充。


30.3.6 Q6(TIO 最佳影像)

腫瘤誘發骨軟化症(TIO)第一線影像

A. 胸部 CT B. 骨掃描 C. 68Ga-DOTATATE PET/CT D. 只做腦部 MRI E. X 光

答案:C

解析:68Ga-DOTATATE PET 對 phosphaturic mesenchymal tumors(somatostatin receptor 表現)最敏感;全身 MRI + 18F-FDG PET 補助;常常 missed 數年因為 tumor 太小。


30.3.7 Q7(嬰兒營養性 rickets)

純母乳餵養嬰兒 6 個月,rachitic rosary + O 形腿 + 額頭隆起。Lab:25-D 12 ng/mL、Ca 8.0、P 3.0、ALP ↑↑、PTH ↑↑。治療

A. Burosumab B. Cholecalciferol 50,000 IU 每週 × 8 週 + 鈣 + 維持 C. 高劑量 calcitriol D. 手術 E. Bisphosphonate

答案:B

解析:營養性維生素 D 缺乏 rickets;補充 50,000 IU 每週 × 8 週 → 維持 400-1,000 IU/d;純母乳餵養未補充是風險因子。


30.3.8 Q8(XLH lab profile)

XLH 病人的 lab 預期?

A. Ca ↓ + P ↓ + 25-D ↓ + PTH ↑↑ B. Ca 正常 + P ↓ + 25-D 正常 + 1,25-D 不適當的偏低 + PTH 正常偏中 + FGF23 ↑↑ C. Ca 正常 + P 正常 + 25-D 正常 D. Ca ↑ + P ↑ + PTH ↓ E. 完全正常

答案:B

解析:XLH 關鍵 signature — 正常 Ca + 低 P + 正常 25-D + 1,25-D 不適當的低(被 FGF23 抑制)+ PTH 正常偏中 + FGF23 升高;TmP/GFR 低(腎臟磷流失)。


30.3.9 Q9(Fanconi 症候群特徵)

Fanconi 症候群的主要表現?

A. 純 25-D 缺乏 B. 多種近曲管流失:磷、葡萄糖(BG 正常)、胺基酸、bicarbonate C. PTH ↑↑ D. 高鈣 E. 甲狀腺低下

答案:B

解析:Fanconi 是近曲管功能廣泛失常;病因 Wilson disease、cystinosis、tenofovir、myeloma cast nephropathy;多種 substrate 流失 + RTA type 2 + 部分因低 P 引起 osteomalacia。


30.3.10 Q10(HHRH 獨特處)

HHRH(Hereditary Hypophosphatemic Rickets with Hypercalciuria)與 XLH 主要不同

A. 基因 B. HHRH 1,25-D ↑(NPT2c 缺失 → 反而 elevate vit D);只用磷補充(calcitriol 會加重高尿鈣) C. 性別 D. 治療相同 E. 影像相同

答案:B

解析:HHRH SLC34A3(NPT2c)缺失 → 腎磷流失 + 1,25-D 反而升(沒有 FGF23-like 機轉抑制)→ 高尿鈣;治療只給磷(不加 calcitriol,會加重高尿鈣 + nephrocalcinosis)。


30.3.11 Q11(兒童維生素 D 劑量)

兒童營養性維生素 D 的每日預防劑量?

A. 100 IU B. 400-1,000 IU/day C. 5,000 IU/day D. 10,000 IU/day E. 50,000 IU/day

答案:B

解析:兒童預防 400-1,000 IU/day;補充劑量更高(缺乏者 50,000 IU 每週 × 8 週);母乳餵養嬰兒從第 1-2 週起例行 400 IU/d。


30.3.12 Q12(成人 Looser pseudofracture)

成人 osteomalacia 的 hallmark 影像 finding?

A. 生長板增寬 B. Frayed metaphysis C. Looser pseudofracture(subtotal 皮質斷裂) D. 皮質增厚 E. 硬化

答案:C

解析:Looser zones(pseudofractures):薄的 radiolucent 線狀皮質缺損,垂直於骨表面;多發於骨盆、femoral neck、肋骨;成人 osteomalacia hallmark;rickets 兒童則是生長板增寬 + frayed metaphysis。


30.3.13 Q13(calcifediol vs calcitriol)

Calcifediol(Hectoral)vs ergocalciferol/cholecalciferol 的主要優勢?

A. 較便宜 B. 預先 25-hydroxylation(跳過肝臟那步)— 用於吸收不良 / 肝病 C. 較強 D. 不需補充 E. 不需監測

答案:B

解析:calcifediol = 25-OH-Vit D;跳過肝臟 25-hydroxylation;吸收不良 / 膽汁鬱積 / 嚴重肝病的替代;腎臟 1α-hydroxylation 仍需要。


30.3.14 Q14(vitamin K 依賴 rickets)

Vitamin K 依賴的 rickets 罕見原因?

A. CYP27B1 B. PHEX C. GGCX(γ-glutamyl carboxylase)突變 D. VDR E. SLC34A3

答案:C

解析:罕見遺傳病;GGCX vitamin K 依賴的 carboxylase 缺乏 → matrix Gla protein(MGP)carboxylation 失敗 → 異位鈣化 + 骨異常;warfarin 有類似效應;維生素 K2(menaquinone)補充。


30.3.15 Q15(rickets 生長板 finding)

兒童 rickets 遠端橈骨 X 光的預期?

A. 硬化 B. 生長板增寬、metaphysis frayed and cupped(散開、杯狀) C. 缺血性壞死 D. 骨橋接 E. 正常

答案:B

解析:rickets 生長板不能礦化 → cartilage 增厚 → 生長板增寬;metaphysis 失序 → frayed + cupped;腕 + 膝是 rickets 最佳影像部位。


30.3.16 Q16(成人 osteomalacia 症狀)

成人 osteomalacia 的典型症狀?

A. 無症狀 B. 骨痛(近端髖、骨盆)、肌肉無力、fragility 骨折、waddling gait(搖擺步態) C. 只有手足搐搦 D. 麻木 E. 皮膚變化

答案:B

解析:osteomalacia 多有慢性骨痛(中軸 / 骨盆 / 近端長骨)、肌肉無力(近端肌病)、waddling gait、fragility 骨折;成人沒有 rachitic 特徵(骨骺已融合)。


30.3.17 Q17(PHEX 功能)

PHEX 基因的正常功能?

A. 磷運輸 B. Endopeptidase 部分 process FGF23(loss of function → FGF23 ↑↑) C. 維生素 D 活化 D. PTH 降解 E. 結合鈣

答案:B

解析:PHEX 是 zinc-metalloendopeptidase;多表現於 osteocyte / osteoblast;正常 down-regulate FGF23;突變 → FGF23 過於穩定 + ↑↑ → 腎磷流失 + 低 1,25-D。


30.3.18 Q18(嚴重 HVDRR 救援療法)

嚴重 HVDRR(VDR 突變)對高劑量 calcitriol 沒反應。Rescue option

A. 基因治療臨床 B. 長期持續 IV 鈣輸注(中央靜脈導管) C. Bisphosphonate D. 手術 E. Burosumab

答案:B

解析:嚴重 HVDRR 對維生素 D 沒反應;長期 IV Ca 輸注經中央靜脈導管用於嚴重 alopecia + 骨病;部分病人隨年齡改善(puberty 後);burosumab 不適用(VDR 路徑非 FGF23 路徑)。


30.3.19 Q19(25-D vs 1,25-D 評估狀態)

評估維生素 D 營養狀態的最佳 marker

A. 1,25-D B. 25-D C. PTH D. 24h 尿鈣 E. ALP

答案:B

解析:25-D 半衰期 2-3 週 + 反映整合的供應(陽光 + 飲食 + 補充);缺乏 < 20 ng/mL;1,25-D 半衰期 4-6 小時 + 受嚴密調控,不反映儲存(甚至維生素 D 缺乏中 1,25-D 也可能正常或升,因為次發性 HPT)。


30.3.20 Q20(Burosumab 副作用注意)

Burosumab 治療的監測?

A. 不必監測 B. 磷濃度(避免高磷)、25-D、腎功能、牙科 C. 只測葡萄糖 D. TSH E. 只測肝指數

答案:B

解析:burosumab 主要監測磷濃度(目標 normal range;避免高磷)、腎功能(nephrocalcinosis 比傳統治療少)、牙科(比傳統好但仍可能有膿瘍)、注射部位反應。


30.3.21 Q21(ADHR 鐵狀態關聯)

ADHR(Autosomal Dominant Hypophosphatemic Rickets)獨特特徵?

A. 男性才發病 B. 症狀可隨鐵狀態波動:鐵缺乏會觸發 FGF23 ↑ → 加重;補鐵可改善 C. 不會骨折 D. 純牙齒問題 E. 不需治療

答案:B

解析:ADHR FGF23 基因 gain-of-function(cleavage 抗性)→ mature FGF23 累積;鐵缺乏會觸發 FGF23 表現 → 症狀波動性加重;治療:補鐵 + burosumab + 傳統 phosphate。


30.3.22 Q22(嚴重 hypocalcemic seizure 嬰兒)

4 個月純母乳餵養嬰兒 + 抽搐 + Ca 5.8 + P 2.5 + 25-D 8(極低)+ PTH ↑↑。急性處置

A. 觀察 B. IV calcium gluconate(緊急)+ 後續 cholecalciferol 補充 + 鈣口服維持 C. 只口服鈣 D. Calcitriol IV E. 手術

答案:B

解析:嚴重 nutritional vit D 缺乏可導致 hypocalcemic seizure;急性 IV calcium gluconate 緩慢推(心電監視);後續 cholecalciferol 50,000 IU/week × 8 週 + 鈣口服維持;母乳餵養嬰兒應從第 1-2 週起補 vit D 400 IU/day(這個 case 顯示沒補)。


30.3.23 Q23(TIO 找不到 tumor 怎麼辦)

已知 TIO 但 68Ga-DOTATATE PET、18F-FDG PET、whole-body MRI 都找不到 tumor。下一步

A. 放棄治療 B. Selective venous sampling for FGF23 gradient → targeted MRI 後續手術,或直接 burosumab C. Bisphosphonate D. 化療 E. 限磷飲食

答案:B

解析:隱匿 PMT 約 10-30%;selective venous sampling 採各身體區域靜脈血測 FGF23 gradient 可指出大致部位;若仍找不到 → burosumab 為內科治療選項;不可放棄因為 osteomalacia 持續會 fracture / 骨痛。


30.3.24 Q24(Fanconi 引起 osteomalacia 治療)

30 歲 HIV 病人用 tenofovir 多年 + 新發近端骨痛 + 肌肉無力 + Lab:低 P、葡萄糖尿(BG 正常)、bicarbonate 18(低)、低 K。處置

A. 增加 tenofovir B. 停 tenofovir 換 antiretroviral + 磷補充 + bicarbonate 補充 + 維生素 D C. Burosumab D. 手術 E. SERM

答案:B

解析:tenofovir 引起的 Fanconi syndrome → renal phosphate wasting + RTA Type 2 + 多種流失;停 tenofovir 換其他 antiretroviral(tenofovir alafenamide TAF 比 tenofovir disoproxil TDF 安全)+ 磷補充 + bicarbonate(可能需大量)+ 25-D + 必要時 calcitriol;通常停藥後 Fanconi 部分恢復。


30.3.25 Q25(VDDR Type I vs Type II 鑑別)

兩名 1 歲幼兒都有 rickets 表現 + Ca 低 + P 低 + PTH 高 + 25-D 正常。A 兒 1,25-D 低 + 無 alopecia;B 兒 1,25-D 高 + 全禿。診斷?

A. A = HVDRR、B = VDDR Type I B. A = VDDR Type I(CYP27B1)、B = HVDRR / VDDR Type II(VDR 突變) C. 兩個都 XLH D. 兩個都營養性 E. 兩個都 TIO

答案:B

解析: - A 兒:25-D 正常 + 1,25-D 低 = 1α-hydroxylase 缺乏(CYP27B1)= VDDR Type I → calcitriol 治療 - B 兒:25-D 正常 + 1,25-D 高(代償性升)+ alopecia = VDR 突變 = HVDRR / VDDR Type II → 高劑量 calcitriol + 嚴重者 IV Ca - 兩者治療完全不同,鑑別關鍵在 1,25-D + alopecia


30.4 章末整合

8 個 high-yield pearls

  1. Rickets vs osteomalacia = 同個 disease 隨年齡的不同 presentation;rickets 兒童 + 生長板;osteomalacia 成人 + lamellar
  2. Lab profile triage:維生素 D 相關(Ca ↓ P ↓ 25-D ↓ PTH ↑↑)vs 磷相關(Ca 正常 P ↓ FGF23 ↑↑)vs 鈣相關
  3. XLH PHEX 是最常見的遺傳性 rickets;burosumab(anti-FGF23)2018 FDA 為現代第一線;傳統 P + calcitriol nephrocalcinosis 副作用大
  4. HVDRR(VDR 突變)alopecia totalis 50% 是獨特線索;高劑量 calcitriol + 嚴重者 IV Ca 救援;burosumab 無效(不是 FGF23 路徑)
  5. TIO 多被 missed 數年;68Ga-DOTATATE PET 第一線影像;手術可根治;找不到 tumor 用 burosumab
  6. HHRH 不能用 calcitriol(高 1,25-D 已存在;加 calcitriol 會加重高尿鈣 + nephrocalcinosis);只給磷
  7. 營養性 rickets 治療:cholecalciferol 50,000 IU/week × 8 + 鈣 + 維持 400-1,000 IU/day;母乳餵養嬰兒第 1-2 週起例行 vit D 400 IU/day
  8. Fanconi 引起的 osteomalacia:必查 BG(葡萄糖尿但 BG 正常)+ bicarbonate(RTA2)+ 重金屬 / 藥物史;治療需 P + bicarbonate + 停因子

Cross-ref:Ch 27 維生素 D / FGF23 / Klotho 完整迴路 / Ch 28 FGF23 osteocyte / Ch 29 osteoporosis 維生素 D 共同 / Ch 22 身高影響 / Ch 11 hypothyroid 共病 / Ch 13 Cushing


30.5 🎯 隨堂 7 Cases

整章 7 個典型 case 一表速覽 — fellow 考試常見 vignette + 治療轉變的精準醫療對位。

# 患者 重點線索 診斷 治療轉變
1 10 個月女嬰深膚色純母乳餵養 + 抽搐 Ca 、P 、25-D < 10 ng/mL、PTH ↑↑、ALP ↑↑、wrist 拓寬 營養性 rickets(Vit D + Ca 共缺) Cholecalciferol 50,000 IU/週 × 8 週 + 元素鈣 500 mg/day;維持 400-1,000 IU/day;母乳寶寶第 1-2 週起例行 400 IU/day
2 8 個月男嬰生長遲滯 + 低鈣抽搐 Ca ↓、P ↓、25-D 正常1,25-D ↓↓、PTH ↑↑;無 alopecia VDDR Type I(CYP27B1,1α-OH 缺乏) Calcitriol 0.5-2 μg/day(生理劑量)+ 鈣;終身治療;對 cholecalciferol 無效
3 2 歲女童嚴重 rickets + 全身脫毛(alopecia totalis) 25-D 正常、1,25-D ↑↑(代償高)、PTH ↑↑;對標準 calcitriol 無反應 HVDRR / VDDR Type II(VDR 突變) 超高劑量 calcitriol(10-100× 正常);嚴重者 24/7 IV Ca 救援;burosumab 無效(非 FGF23 路徑)
4 5 歲男童 O 型腿 + 身材矮小 + 父親類似 Ca 正常、P ↓↓TmP/GFR ↓FGF23 ↑、25-D 正常、1,25-D 不適當低正常;X-linked dominant 家族史 XLH(PHEX 突變) — 最常見遺傳性 rickets(1/20,000) Burosumab(anti-FGF23 mAb,2018 FDA)為現代第一線;傳統 P + calcitriol nephrocalcinosis 風險高
5 52 歲男性 2 年漸進性骨痛 + pseudofractures + 步態不穩 P ↓、TmP/GFR ↓、FGF23 ↑、1,25-D ↓、Looser zones(pubic ramus);無家族史 TIO(tumor-induced osteomalacia) 68Ga-DOTATATE PET/CT 第一線影像(SSTR-2 表現);定位後手術切除可根治;找不到腫瘤 → burosumab 或 P + calcitriol
6 15 歲女童反覆腎結石 + 骨痛 + 高尿鈣 P ↓、TmP/GFR ↓、1,25-D ↑(反代償升)尿鈣 ↑↑、FGF23 正常 / 低、PTH 正常 HHRH(SLC34A3 / NPT2c 突變) 只給口服磷 1-2 g/day 分次禁用 calcitriol(會加重高尿鈣 + nephrocalcinosis);補磷後 1,25-D 自降
7 45 歲男性骨痛 + 肌無力 + 服 tenofovir 5 年 葡萄糖尿但 BG 正常、低尿酸、aminoaciduria、近端 RTA(HCO3- ↓ + 鹼性尿)、P ↓、25-D 正常 Acquired Fanconi syndrome → osteomalacia(tenofovir / 重金屬 / multiple myeloma 排查) 停 tenofovir / 移除誘因磷補充 + 碳酸氫鈉 + calcitriol;篩查骨髓瘤 / 重金屬

30.6 🌟 8 Pearls(考試陷阱與精準醫療反直覺)

考前一晚念的 8 條 — 每條都是 fellow 考試 / 國考 reverse-engineered 出來的高頻陷阱。

  1. Rickets vs osteomalacia 是同一個病在不同年齡的表現 — 兒童(骨骺未融合)= rickets + 生長板病變;成人(骨骺已融合)= osteomalacia + 純 lamellar bone。Bone biopsy 確診切點:osteoid seam > 15 μm + mineralization lag time > 100 天(tetracycline 雙標誌間隔 14 天)。

  2. Lab profile 三軌分流是診斷起點 — ① Vit D 軌(Ca ↓ P ↓ 25-D ↓ PTH ↑↑)→ 想營養性 / VDDR I / II;② 磷軌(Ca 正常 P ↓ FGF23 ↑↑)→ 想 XLH / ADHR / TIO;③ 鈣軌(孤立 Ca ↓)→ 想假性副甲狀腺低下、Mg 缺乏。先看 PTH + 25-D + FGF23 三項,方向就出來。

  3. VDDR I vs II 的關鍵在「1,25-D + alopecia」 — 兩者 25-D 都正常;I 型(CYP27B1)1,25-D ↓↓ + 無 alopeciaII 型 / HVDRR(VDR)1,25-D ↑↑(代償)+ 50% alopecia totalis(ligand-binding domain 突變)。治療差 50 倍 — I 給生理劑量 calcitriol 0.5-2 μg/day;II 給 10-100× + 嚴重者 IV Ca 救援。

  4. XLH 是最常見的遺傳性 rickets(1/20,000) — PHEX 不能 degrade FGF23 → FGF23 ↑↑ → P 流失 + 1,25-D 不適當低正常(FGF23 抑制 1α-OH)。Burosumab(anti-FGF23 mAb,2018 FDA) 為現代第一線;傳統 P + calcitriol 雖可用但 nephrocalcinosis + 三發性 HPT 副作用大。

  5. TIO 多被 missed 數年 — 68Ga-DOTATATE PET/CT 是第一線 — phosphaturic mesenchymal tumor 表現 SSTR-2,FDG-PET 不夠敏感。找到腫瘤手術可根治;找不到(occult tumor)→ 用 burosumab 或 P + calcitriol;定期重影像追腫瘤現身。Looser zones(pubic ramus / scapula / femoral neck 假性骨折)是經典 X-ray 線索。

  6. HHRH 是「禁用 calcitriol」的特例 — SLC34A3 突變 → 近端腎小管磷流失 → 1,25-D 反代償升(不是降)→ 已造成高尿鈣 + nephrocalcinosis;再給 calcitriol 會雪上加霜。只給口服磷 1-2 g/day 分次,補磷後 1,25-D 自降。XLH 病人用磷 + calcitriol 是對的;HHRH 病人用 calcitriol 是錯的 — fellow 考試常考。

  7. ADHR 的鐵缺乏觸發是隱藏線索 — FGF23 gain-of-function(R176/179 突變使 cleavage 抗性)+ 鐵缺乏會 trigger FGF23 ↑↑ → 病人在月經量多、孕期或 IDA 時症狀爆發。補鐵可改善 — 是少數可「治本」的遺傳性低磷血症。鐵缺乏 + 反覆骨痛 + 家族 AD → 想 ADHR。

  8. Fanconi syndrome 三必查 — 骨痛 + 低磷 osteomalacia + 葡萄糖尿但 BG 正常 → 必查 ① 近端 RTA(HCO3- ↓ + 鹼性尿,type 2)② aminoaciduria + uricosuria誘因(tenofovir / ifosfamide / 多發性骨髓瘤輕鏈 / 重金屬 Cd Pb / Wilson)。治療要「磷 + bicarbonate + calcitriol + 移除誘因」四件事,少一個都不夠。


30.7 🔗 Cross-ref to Other Chapters

整章 cross-talk 一表 — 把 Ch 30 接到 Williams 15e 整本書的礦物質 / 骨代謝 / 內分泌 axis。

連到的章節 對位的內容
Ch 27(Mineral Metabolism) Vit D 完整代謝路徑(皮膚 → 25-OH 肝 → 1α-OH 腎)+ FGF23 / Klotho axis + PTH-Ca-P 反饋;是 Ch 30 所有 vit D / 磷相關 rickets 的 prerequisite
Ch 28(Endocrine Functions of Bone) Osteocyte 為 FGF23 主要來源;DMP1 / PHEX / FAM20C 都在 osteocyte;MEPE / sclerostin 共同調節礦化 — 解釋 XLH / ARHR1-3 的細胞學基礎
Ch 29(Osteoporosis) Vit D 充足(25-D ≥ 30 ng/mL) 是 osteoporosis 治療共同 prerequisite;DXA T-score 與 bone biopsy(osteomalacia 確診)兩種 modality 的鑑別;Bisphosphonate 用前必須先矯正 osteomalacia,否則會固化未礦化 osteoid
Ch 22(Growth in Children) Rickets 兒童 身高影響 + 生長板病變(widening, cupping, fraying);XLH 治療 burosumab 改善終身高 vs 傳統治療不足;GH 軸與骨骺融合時序
Ch 11(Hypothyroidism) 共病性骨代謝;levothyroxine 過度治療對骨密度的影響;TSH 與 vit D / 鈣的交互
Ch 13(Cushing Syndrome) 糖皮質激素誘發 osteoporosis + osteomalacia(同時抑制成骨 + 抑制鈣吸收 + 增加尿鈣);診斷 osteomalacia 前要排除 hypercortisolism
Ch 26(Endocrine Aging) 老年 osteomalacia(陽光不足 + 腎 1α-OH 衰退 + 吸收差);老年人 25-D 目標仍 ≥ 30 ng/mL;fracture risk 整合
Ch 19(Endocrine Changes in Pregnancy) 孕期 vit D 需求(嬰兒先天性 rickets 預防);哺乳期母嬰 vit D 補充建議(嬰兒 400 IU/day 例行 + 母 1,000-2,000 IU/day)
Ch 17(Parathyroid / Hypercalcemia) Vit D 缺乏的 secondary HPT 對位;長期未治療 XLH 出現 tertiary HPT;鑑別 PHPT vs 維生素 D 缺乏 SHPT 的 PTH-Ca 散點圖

30.8 📌 必背數字總表(章末整理)

30.8.1 Rickets vs Osteomalacia 年齡 + 病理切點

主題 數字 / 內容
Rickets 年齡 兒童 / 青少年(骨骺未融合,growth plate 受影響)
Osteomalacia 年齡 成人(骨骺已融合,僅 lamellar bone)
Osteoid seam thickness 確診切點 > 15 μm(bone biopsy)
Mineralization lag time 確診切點 > 100 天(tetracycline 雙標誌)
Tetracycline 雙標誌間隔 14 天
嬰兒營養性 rickets 起病 4-6 個月後(出生有母體 vit D 緩衝)

30.8.2 Vitamin D 路徑 + 25-D Reference Range

主題 數字 / 內容
25-D 缺乏 < 20 ng/mL(< 50 nmol/L)— 高骨折 + 次發性 HPT
25-D 不足 20-29 ng/mL
25-D 充足(內分泌學會 target) ≥ 30 ng/mL
25-D 中毒風險 > 100 ng/mL
25-D 確定中毒 > 150 ng/mL
25-D 半衰期 2-3 週(適合反映儲存)
1,25-D 半衰期 4-6 小時(不適合反映儲存)
慢性過量切點 > 10,000 IU/day(中毒風險)

30.8.3 VDDR Type I(CYP27B1)vs Type II(HVDRR / VDR)

主題 VDDR Type I VDDR Type II / HVDRR
突變基因 CYP27B1(1α-hydroxylase) VDR
遺傳 AR AR
25-D 正常 正常
1,25-D ↓↓ ↑↑(代償)
Alopecia totalis ~ 50%(ligand-binding domain 突變者)
治療 Calcitriol 0.5-2 μg/day + 鈣 超高劑量 calcitriol(10-100× 正常)+ 嚴重者 24/7 IV Ca
典型起病 6-12 個月 嬰幼兒
Burosumab 不適用 不適用(非 FGF23 路徑)

30.8.5 XLH Lab Signature + TmP/GFR

主題 數字 / 內容
XLH lab pattern Ca 正常 / P ↓ / 25-D 正常 / 1,25-D 不適當的偏低 / PTH 正常偏中 / FGF23 ↑↑
TmP/GFR 男性正常 2.5-4.2 mg/dL
TmP/GFR 女性正常 2.4-3.7 mg/dL
TmP/GFR 腎磷流失切點 < 2.0 mg/dL
TmP/GFR 公式 血 P − [(尿 P × 血 Cr) / 尿 Cr]

30.8.6 Burosumab(anti-FGF23)劑量 + 監管 milestones

主題 數字 / 內容
FDA approval(XLH) 2018
EMA approval 2019
台灣核准 + 健保有限度給付(XLH 兒童) 2020
FDA TIO 適應症擴充 2020
兒童適用年齡 ≥ 6 個月(部分指引)
兒童起始劑量 0.8 mg/kg q2 wk SC
兒童最高劑量 ~ 2 mg/kg q2 wk
成人劑量 1 mg/kg q4 wk SC
監測頻率 每 4 週測 P;4 週調一次劑量
目標 P 範圍 Lower normal range(避免高磷
成人年費(美國) ~ USD 100,000+/yr

30.8.7 TIO(腫瘤誘發骨軟化症)

主題 數字 / 內容
第一線影像 68Ga-DOTATATE PET/CT(敏感度 ~ 70-80%)
第二線影像 18F-FDG PET/CT
第三線影像 全身 MRI
第四線 Selective venous sampling for FGF23 gradient
中位診斷延遲 5-6 年(常被誤認為 fibromyalgia / 風濕病)
典型發病年齡 30-50 歲
術後 lab 改善時間 24-48 小時內 P + 1,25-D 開始恢復
隱匿 PMT 比例 ~ 10-30%
SSTR 表現 Type 2(為何 DOTATATE 有效)

30.8.8 XLH 傳統治療(磷 + Calcitriol)

主題 數字 / 內容
元素磷劑量 20-40 mg/kg/day 分 4-6 次(多次以避免拉肚子)
Calcitriol 劑量 20-40 ng/kg/day 分 2 次
Nephrocalcinosis 發生率 30-80%(傳統治療最大副作用)
監測項目 腎超音波 + 24h 尿鈣 + 血 P + Ca + PTH(每 3-6 個月)

30.8.9 營養性 Vit D Rickets — 治療劑量

主題 數字 / 內容
負荷劑量(每週) Cholecalciferol 50,000 IU/week × 8 週
負荷劑量(每日替代) 2,000-6,000 IU/day × 8-12 週
缺乏成人替代 6,000 IU/day × 8 週
維持劑量 400-1,000 IU/day(兒童)/ 1,500-2,000 IU/day(成人缺乏後)
鈣補充 500-1,000 mg/day(兒童)/ 1,000-1,200 mg/day(成人)
追蹤時程 6-12 週後重測 25-D(target ≥ 30)+ DEXA + X 光

30.8.10 Vit D 預防 / 全人口每日劑量

族群 每日 vit D 劑量
嬰兒(母乳餵養) 400 IU/day(第 1-2 週起)
早產兒 800-1,000 IU/day
配方奶(含 vit D 400 IU/L) 足量飲用通常足夠
兒童 400-1,000 IU/day
青少年 + 成人 600-800 IU/day
> 70 歲 / 機構住民 800-1,000 IU/day(部分指引 1,000-2,000)
孕婦 / 哺乳 600-800 IU/day(部分指引 1,000-2,000)
高風險(深色 / 低日照 / 吸收不良) 1,000-2,000 IU/day
肥胖 / 抗癲癇 / steroid 劑量上修 1.5-2 倍
健康日照 每天臉 + 手臂 15-30 分鐘(無 SPF)

30.8.11 Vit D 製劑選擇邏輯

製劑 適用情境 / 關鍵特性
Cholecalciferol(D3) 第一線;半衰期較 D2 長;效力較強 per IU
Ergocalciferol(D2) 純素 / 部分國家較易取得;療效相當
Calcifediol(25-OH-D,Hectoral) 跳過肝臟 25-hydroxylation;嚴重肝病 / cholestasis / 嚴重 malabsorption;起效快
Calcitriol(1,25-D) 跳過腎臟 1α-hydroxylation;CKD / VDDR Type I / hypoparathyroidism;半衰期短需 BID;必監測 Ca + 尿鈣

30.8.12 影像 Hallmarks

主題 內容
兒童 rickets 影像 hallmark 生長板增寬 + metaphysis frayed(散開) + cupped(杯狀)
最佳影像部位 腕 + 膝(生長板活性最高)
成人 osteomalacia 影像 hallmark Looser pseudofractures(subtotal 皮質斷裂;薄 radiolucent 線)
Looser zones 好發部位 骨盆、femoral neck 內側、肋骨
Rachitic rosary 肋軟骨交界處增大
Harrison’s groove 橫膈插入點上方肋骨凹陷

30.8.13 台灣 + 流行病學

主題 數字
全球維生素 D 缺乏人數 > 1 億
台灣兒童 25-D 不足率 ~ 30%(2018 國民營養健康調查,25-D < 20 ng/mL)
台灣老年 25-D 不足率 > 70%
XLH 盛行率 1 / 20,000(最常見遺傳性 rickets)
VDDR Type I 高盛行族群 法裔加拿大 + 部分東歐
鈣缺乏 rickets 高發區 非洲、印度、部分東南亞

30.8.14 Trial / Year / Reference

項目
Burosumab FDA 核准(XLH) 2018
Burosumab EMA 核准 2019
Burosumab 台灣核准 + 健保 XLH 兒童有限度給付 2020
Burosumab FDA TIO 擴充適應症 2020
2024 Endocrine Society 維生素 D 實務指引更新 2024
2024 ESPE / ESPE-PARI rickets 處置共識 2024
BURASKY trial(adult XLH 骨痛 + 骨折癒合) 2024