維生素K依賴性凝血因子的臨床意義

殷杰 王兆鉞

維生素K(VK)是維持正常凝血過程必不可少的維生素。凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ均是VK依賴性凝血因子。VK缺乏引起相關(guān)凝血因子活性下降，導(dǎo)致維生素K依賴性凝血因子缺乏癥(VKCFD)，臨床上患者表現(xiàn)為各種出血癥狀，補(bǔ)充VK后出血癥狀可被糾正。我們現(xiàn)對VK的凝血作用、VKCFD的診治及VK拮抗劑的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

一、維生素K的簡介

VK有K1、K2、K3、K4、K5、K6和K7等形式。其中K1、K2是天然存在的脂溶性維生素，綠色植物中可提取維生素K1，腸道細(xì)菌(如大腸桿菌)合成維生素K2，而K3～K7等則為人工合成。

人類自身無法合成所需要的VK，因此主要依賴于外源攝入。女性每天攝入量約為90μg，男性約為120μg。但由于年齡和地理因素的不同，VK攝入量在不同人群中存在較大差異。老人和兒童容易受到VK攝入不足的影響。腸道中的VK與膽鹽結(jié)合形成混合微粒，被腸道上皮細(xì)胞吸收，與表面載脂蛋白(Apo)A和Apo B48結(jié)合成乳糜微粒，通過淋巴管毛細(xì)血管進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。乳糜微粒被低密度脂蛋白催化的脂肪降解，形成乳糜微粒殘體。肝臟吸收乳糜微粒殘體，貯存VK。成骨細(xì)胞表面表達(dá)受體，可攝取乳糜微粒殘體和Apo B100，然后VK被傳遞至成骨細(xì)胞并附著于骨基質(zhì)表面。

作為輔酶，VK在許多VK依賴蛋白中特定谷氨酸殘基的羧化作用中至關(guān)重要。羧化由谷氨酰胺羧化酶(GGCX)催化，其利用還原型VK，即VK對苯二酚(KH2)作為輔助因子。伴隨著VK依賴蛋白中每個谷氨酸殘基的羧化，KH2被氧化成維生素K 2,3-環(huán)氧化物(KO)。KO再經(jīng)過VK環(huán)氧化物還原酶(VKOR)和VK還原酶(VKR)的作用，還原為KH2，整個過程稱為VK循環(huán)[1]。

凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ與Ⅹ的谷氨酸殘基完全羧化后，蛋白構(gòu)象發(fā)生變化，可與鈣離子結(jié)合，進(jìn)而與磷脂結(jié)合，發(fā)揮凝血活性[2]。蛋白C、蛋白S也是VK依賴蛋白，其谷氨酸羧化后則發(fā)揮抗凝作用。目前發(fā)現(xiàn)的VK依賴蛋白還包括：(1)羧化基質(zhì)Gla蛋白，為血管鈣化和結(jié)締組織礦化的強(qiáng)抑制劑，參與血管、結(jié)締組織的鈣化調(diào)節(jié)[3]；(2)骨鈣素，由成骨細(xì)胞合成，參與骨形成；此外，骨鈣素還是調(diào)節(jié)葡萄糖代謝的重要激素[4]。

二、維生素K相關(guān)的凝血因子和抗凝蛋白

VK依賴性凝血因子包括凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ，它們共同組成凝血酶原復(fù)合物。其中因子Ⅶ半衰期最短，僅4～6小時，而因子Ⅱ半衰期最長，因子Ⅸ、Ⅹ居中。上述4個凝血因子中，任意一種缺乏均可導(dǎo)致患者的出血癥狀。先天性凝血因子Ⅱ、Ⅶ與Ⅹ缺乏癥為常染色體隱性遺傳，男女均可發(fā)病，多見于近親結(jié)婚的家系。先天性凝血因子Ⅸ缺乏，即血友病B，呈X連鎖隱性遺傳，患者絕大部分為男性，女性多為致病基因的攜帶者。除了遺傳因素引起的先天缺乏外，藥物、自身免疫性疾病與腫瘤等可產(chǎn)生凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ或Ⅹ的抗體，導(dǎo)致獲得性凝血因子缺乏。本文重點討論維生素K缺乏所致的上述4種凝血因子聯(lián)合缺陷，對于單一凝血因子缺乏不在此贅述。

除了上述凝血過程中涉及的4種因子外，蛋白C、蛋白S和蛋白Z也是VK依賴蛋白，它們主要參與抗凝過程。

三、維生素K依賴性凝血因子缺乏癥

機(jī)體內(nèi)VK缺乏、VK循環(huán)涉及的酶缺乏或功能障礙均可導(dǎo)致VKCFD。根據(jù)病因和發(fā)病機(jī)制可以分為兩種：基因突變所致的先天性VKCFD和后天獲得性VKCFD。

1.先天性維生素K依賴性凝血因子缺乏癥

先天性VKCFD的發(fā)病率較低，是罕見的遺傳性疾病，符合常染色體隱性遺傳，可分為1型和2型，1型與GGCX突變有關(guān)，2型則與VK表氧化物還原酶復(fù)合物(VKORC)的基因突變相關(guān)。

GGCX基因位于2號染色體，包含15個外顯子，全長13 kb。已有報道的GGCX基因突變有32種，見于28個家系的47例患者。其中，33例患者VK依賴性凝血因子水平有不同程度下降，21例患者臨床上有出血表現(xiàn)或出血傾向。先天性VKCFD患者的出血傾向不等，輕者僅表現(xiàn)為皮膚黏膜瘀斑，重者可發(fā)生消化道出血，但極少發(fā)生關(guān)節(jié)出血，使用抗生素與抗驚厥藥物易誘發(fā)出血。新生兒可出現(xiàn)臍帶出血甚至顱內(nèi)出血；女性可表現(xiàn)為月經(jīng)過多、卵巢破裂或產(chǎn)后大出血[1]。有研究結(jié)果顯示，25例曾接受VK治療的先天性VKCFD患者中，17例反應(yīng)良好(凝血功能常規(guī)恢復(fù)正常)，5例幾乎無反應(yīng)，還有3例治療反應(yīng)不詳[5]。GGCX基因突變除了導(dǎo)致出血表現(xiàn)外，臨床上患者還可出現(xiàn)特征性皮膚黃色丘疹、皮膚松弛癥、眼科癥狀、先天性心血管畸形、面部發(fā)育異常(面中部發(fā)育不良，伴有鼻梁凹陷、短鼻)及骨骼異常(骨量減少、軟骨發(fā)育不良、短指等)。雖然大劑量VK能糾正患者的凝血異常，但不能改善其他臨床表現(xiàn)。

VKORC位于16號染色體，有3個外顯子，全長5 kb。目前報道的導(dǎo)致2型VKCFD的VKORC僅有1種，突變位于VKORC的292C>T，導(dǎo)致98位氨基酸由精氨酸突變?yōu)槔野彼?，該位點靠近VK結(jié)合位點[6]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，p.Arg98Trp突變導(dǎo)致VKORC在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜定位異常，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)降解增加，從而引起患者出血癥狀[6]。該突變分別在來自黎巴嫩、德國和意大利的3個無關(guān)家系中報道。予患者補(bǔ)充VK，可提高其血漿VKOR水平，改善出血癥狀。有學(xué)者詳細(xì)觀察了補(bǔ)充VK后患者各種因子的變化情況[6-7]，發(fā)現(xiàn)予患者靜脈輸注10 mg VK 4小時后，4種凝血因子的開始恢復(fù)時間、凝血酶原時間(PT)和激活部分凝血活酶時間(APTT)即得到改善；治療后24小時，PT恢復(fù)正常。而在兩種天然抗凝蛋白中，PC的恢復(fù)與其他VK依賴性凝血因子相似，PS水平僅部分恢復(fù)。

2.后天獲得性維生素K依賴性凝血因子缺乏癥

導(dǎo)致獲得性VKCFD(AVKCFD)的原因很多，與多種疾病、藥物、鼠藥中毒等因素相關(guān)。其臨床表現(xiàn)復(fù)雜多樣，患者除了有各類出血癥狀外，還有各種基礎(chǔ)疾病導(dǎo)致的臨床癥狀。治療方面以去除病因和補(bǔ)充VK為主，輔以各種止血措施。

(1)AVKCFD的病因

引起AVKCFD的原因主要分為兩大類。一類是疾病或藥物導(dǎo)致體內(nèi)VK缺乏：①長期使用抗生素(如舒普深)后所致的治療相關(guān)性腸道菌群失調(diào)。②嚴(yán)重腹瀉導(dǎo)致的腸病。③機(jī)械性黃疸導(dǎo)致的腸道內(nèi)膽汁減少。④新生兒、早產(chǎn)兒體內(nèi)低VK水平：新生兒和早產(chǎn)兒體內(nèi)的VK主要來源于母體胎盤，胎盤血VK水平僅為母體血的1/30。新生兒在出生后2～3個月才能開始合成自身體內(nèi)的VK2，而母乳中VK含量很少，這些因素均促成了新生兒VK的缺乏[8]。⑤急性營養(yǎng)不良、肝炎、肝硬化引起的嚴(yán)重肝病。⑥丙型肝炎患者采用利巴韋林和聚乙醇干擾素治療所致的自身免疫性疾病[9]。⑦血液透析也會導(dǎo)致亞臨床VK缺乏。

另一類VK缺乏是由VK拮抗劑所致。華法林屬于雙香豆素家族，其通過抑制VKOR與VKR活性，使體內(nèi)VKH2耗竭，干擾VK循環(huán)，從而發(fā)揮抗凝作用。華法林目前仍是臨床上最常用的抗凝劑。健忘癥、精神疾病、血栓性疾病患者因華法林誤服或過量服用可導(dǎo)致出血發(fā)生。二代雙香豆素類滅鼠藥有“超級華法林”之稱，作用機(jī)制與華法林相似，但藥效比華法林強(qiáng)100倍。由于鼠藥和肝臟親和性高，其起效速度更快。鼠藥的高親脂性則導(dǎo)致機(jī)體排泄速度慢，半衰期比華法林明顯延長，至少16～69天。二代雙香豆素類滅鼠藥種類繁多，包括大隆、溴敵隆、殺它仗、硫敵隆等。由于鼠藥容易獲得且無色無味，誤服鼠藥、用鼠藥自殺或蓄意投毒、因鼠藥污染環(huán)境而中毒是目前臨床上最常見的AVKCFD病因。下面以鼠藥導(dǎo)致的AVKCFD為例，綜述AVKCFD的臨床表現(xiàn)、診斷和治療。

(2)AVKCFD的臨床表現(xiàn)

鼠藥中毒后，通常會有7～15天的潛伏期。患者起病隱匿，臨床上有各種出血表現(xiàn)。各類出血癥狀中以皮膚瘀斑、穿刺部位出血最為常見[10]。約半數(shù)患者可出現(xiàn)肉眼血尿[10-11]，有些患者甚至被誤診為泌尿系統(tǒng)結(jié)石導(dǎo)致的出血。繼之為口腔黏膜出血、鼻出血，肌肉和皮下血腫少見。嚴(yán)重者還可發(fā)生消化道出血、咯血、顱內(nèi)出血甚至繼發(fā)癲癇發(fā)作[12]，極少數(shù)甚至危及生命[13]?；颊呖梢驗槌鲅看笠鹭氀?，臨床上表現(xiàn)為頭暈、乏力等貧血癥狀。此外，鼠藥中毒患者經(jīng)過VK治療后癥狀改善；若短期停藥，可在停藥后半月再次發(fā)作。極少數(shù)患者因多次接觸鼠藥或被人蓄意投毒，反復(fù)發(fā)作甚至持續(xù)數(shù)年。

(3)AVKCFD的實驗室檢查

凝血功能常規(guī)檢查提示APTT、PT延長，以PT延長為主，凝血酶時間(TT)和纖維蛋白原測定正常，但是凝血功能常規(guī)檢查結(jié)果的特異性不強(qiáng)。VK缺乏導(dǎo)致有活性的因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ減少，代之合成無γ-羧基化的異常蛋白，被稱為VK缺乏或拮抗誘導(dǎo)蛋白(PIVKA)-Ⅱ。因此，檢測到體內(nèi)PIVKA-Ⅱ增高有助于早期診斷VKFCD。此外PIVKA-Ⅱ的敏感性強(qiáng)于PT、APTT，且不受VK治療的影響[8]。但PIVKA-Ⅱ檢測多用于科研，臨床不常規(guī)開展。此外，低羧化骨鈣素、尿γ-羧化谷氨酸、血漿VK1、凝血酶原γ-羧化谷氨酸區(qū)測定結(jié)果均可反映機(jī)體內(nèi)VK是否缺乏，但這些檢測項目受飲食、腎功能等因素影響，臨床不常規(guī)開展，因此應(yīng)用范圍受限[14]。采用質(zhì)譜分析或高效液相色譜法檢測患者血漿中的鼠藥類別及濃度，現(xiàn)大部分在司法鑒定機(jī)構(gòu)中進(jìn)行，病因不明確的患者建議進(jìn)行此類檢測。

(4)AVKCFD的診斷和鑒別診斷

AVKCFD診斷標(biāo)準(zhǔn)包括：①臨床上有不同程度出血表現(xiàn)；②凝血功能常規(guī)檢查結(jié)果提示APTT、PT延長，TT正常；③凝血因子測定結(jié)果提示因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ與Ⅹ水平下降；④大劑量VK治療有效；⑤無自幼出血史和家族性出血性疾病史，排除遺傳性VKCFD?；颊哂忻鞔_鼠藥接觸史或血漿中檢測到鼠藥則可以明確AVKCFD的病因診斷。

AVKCFD臨床上容易被誤診為血友病和彌漫性血管內(nèi)凝血，甚至泌尿系統(tǒng)結(jié)石。凝血功能常規(guī)篩查和維生素K依賴性凝血因子測定有助于排除其他疾病。

(5)AVKCFD的治療策略

AVKCFD的治療原則包括避免鼠藥接觸、控制出血癥狀和補(bǔ)充VK：①尋找鼠藥來源，避免再接觸被鼠藥污染的食物或環(huán)境，防止發(fā)生二次中毒。急性口服中毒者6小時內(nèi)可給予1∶5 000高錳酸鉀溶液洗胃，50%硫酸鎂導(dǎo)泄；5%葡萄糖注射液500 ml加入地塞米松10 mg、維生素C 3 g靜脈滴注，生理鹽水100 ml加入奧美拉唑40 mg靜脈滴注，補(bǔ)液、利尿、促進(jìn)毒物排泄等對癥支持治療。②對于有活動性出血癥狀者，可以通過輸注新鮮血漿或凝血酶原復(fù)合物改善其出血癥狀[15]。對于嚴(yán)重肉眼血尿的患者，慎用凝血酶原復(fù)合物止血，警惕發(fā)生血塊梗阻尿道導(dǎo)致急性腎功能衰竭。此外，對于顱內(nèi)出血等危及生命的出血癥狀，有學(xué)者建議可以使用活化的凝血因子Ⅶ[16-17]。③補(bǔ)充VK：首選靜脈輸注VK1，每日30～40 mg，分兩次使用，需警惕輸注過程中患者可能出現(xiàn)的過敏反應(yīng)，少數(shù)患者甚至出現(xiàn)休克、心跳與呼吸停止[18]。待患者出血癥狀消失，凝血功能常規(guī)恢復(fù)正常，可考慮大劑量VK4口服序貫維持，通常劑量為每日100 mg，期間監(jiān)測凝血功能常規(guī)，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果逐漸減量至停藥。考慮到鼠藥在體內(nèi)代謝慢，不易清除，VK治療總療程建議不少于1年。但對于營養(yǎng)性VK缺乏患者，只需適時補(bǔ)充小劑量的VK[19]。

(6)AVKCFD的預(yù)后及危險因素

AVKCFD患者經(jīng)VK治療后，出血癥狀大部分能控制，預(yù)后良好。有研究發(fā)現(xiàn)，并非所有鼠藥中毒患者均有出血癥狀，但低白蛋白水平、鼠藥中毒同時合并飲酒的患者出血癥狀加重[20]。

四、維生素K拮抗劑臨床應(yīng)用的進(jìn)展

維生素K拮抗劑(以華法林為代表)是最早、但仍最常用的一種抗凝藥物，主要用于靜脈血栓栓塞(VTE)的治療及心房顫動與心臟機(jī)械瓣膜置換后血栓的預(yù)防，使深靜脈血栓(DVT)、肺栓塞(PE)的危險性降低了60%以上。華法林為間接作用抗凝藥物，通過抑制維生素K依賴性凝血因子的活性而發(fā)揮抗凝作用。華法林起效較慢，半衰期長，給藥5～7天后才可穩(wěn)定，因此先要與肝素類藥物合用，待國際標(biāo)準(zhǔn)化比值(INR)達(dá)到2時才改為單用。華法林最大的缺點為治療窗很窄，且個體間對反應(yīng)的差異大，只有維持INR在2～3才能達(dá)到治療效果并防止出血。華法林是VKOR競爭性抑制劑，通過阻斷維生素K依賴性凝血因子的γ-羧基化而發(fā)揮抗凝作用。這個作用受VKORC1基因的影響。VKORC1基因啟動子區(qū)G1439A的轉(zhuǎn)錄活性低，VKOR的合成減少，導(dǎo)致對華法林的敏感性增高。臨床上1639G基因型患者所需的治療劑量為1639A基因型患者的3倍[21]。另一方面，華法林在肝臟主要經(jīng)細(xì)胞色素P450酶系統(tǒng)中的CYP2C9代謝，后者的基因多態(tài)性與酶的活性有關(guān)。CYP2C9*1型作用較強(qiáng)，而CYP2C9*2型與CYP2C9*3型對華法林代謝緩慢，使INR增高，容易發(fā)生出血等不良反應(yīng),甚至引起顱內(nèi)出血，此時應(yīng)同時給予維生素K與凝血酶原復(fù)合物糾正[18]。多個變量模式的分析結(jié)果顯示，50%影響華法林劑量的原因為這兩種基因的多態(tài)性[22]?；蚍中涂芍笇?dǎo)正確的臨床用藥。英國最近研究報告，按臨床常規(guī)給予華法林，55.25%的患者INR達(dá)到治療范圍，而按基因型調(diào)整華法林劑量后這一比例提高至62.74%，表明按基因型決定華法林劑量可以使治療更加安全和可靠[23]。國內(nèi)學(xué)者也進(jìn)行了大量研究，證實按照患者基因型調(diào)整華法林劑量可以減少出血和不良反應(yīng)發(fā)生率，更快、更穩(wěn)定地維持INR在有效、安全的范圍內(nèi)[24]。目前基因分型的研究結(jié)果尚不完全一致，但對特殊人群(如老年、聯(lián)合抗血小板藥物或有出血史)有可能提高其治療效果，減少出血危險。

綜上所述，VK是人體必不可少的維生素，參與體內(nèi)VK依賴蛋白中特定谷氨酸殘基的羧化過程。先天的基因突變或后天獲得性疾病、華法林過量或鼠藥中毒等因素均可引起機(jī)體VK缺乏，導(dǎo)致凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ和抗凝蛋白C、蛋白S水平下降，臨床上患者表現(xiàn)為各種出血癥狀。去除病因和及時補(bǔ)充VK是VKFCD的主要治療措施。另一方面，對VK代謝的相關(guān)基因多態(tài)性分析可保障華法林的治療效果，并降低出血風(fēng)險。