维生素K依赖性凝血因子的临床意义

殷杰 王兆钺

维生素K(VK)是维持正常凝血过程必不可少的维生素。凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ均是VK依赖性凝血因子。VK缺乏引起相关凝血因子活性下降，导致维生素K依赖性凝血因子缺乏症(VKCFD)，临床上患者表现为各种出血症状，补充VK后出血症状可被纠正。我们现对VK的凝血作用、VKCFD的诊治及VK拮抗剂的应用进行综述。

一、维生素K的简介

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维生素，绿色植物中可提取维生素K1，肠道细菌(如大肠杆菌)合成维生素K2，而K3～K7等则为人工合成。

人类自身无法合成所需要的VK，因此主要依赖于外源摄入。女性每天摄入量约为90μg，男性约为120μg。但由于年龄和地理因素的不同，VK摄入量在不同人群中存在较大差异。老人和儿童容易受到VK摄入不足的影响。肠道中的VK与胆盐结合形成混合微粒，被肠道上皮细胞吸收，与表面载脂蛋白(Apo)A和Apo B48结合成乳糜微粒，通过淋巴管毛细血管进入循环系统。乳糜微粒被低密度脂蛋白催化的脂肪降解，形成乳糜微粒残体。肝脏吸收乳糜微粒残体，贮存VK。成骨细胞表面表达受体，可摄取乳糜微粒残体和Apo B100，然后VK被传递至成骨细胞并附着于骨基质表面。

作为辅酶，VK在许多VK依赖蛋白中特定谷氨酸残基的羧化作用中至关重要。羧化由谷氨酰胺羧化酶(GGCX)催化，其利用还原型VK，即VK对苯二酚(KH2)作为辅助因子。伴随着VK依赖蛋白中每个谷氨酸残基的羧化，KH2被氧化成维生素K 2,3-环氧化物(KO)。KO再经过VK环氧化物还原酶(VKOR)和VK还原酶(VKR)的作用，还原为KH2，整个过程称为VK循环[1]。

凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ与Ⅹ的谷氨酸残基完全羧化后，蛋白构象发生变化，可与钙离子结合，进而与磷脂结合，发挥凝血活性[2]。蛋白C、蛋白S也是VK依赖蛋白，其谷氨酸羧化后则发挥抗凝作用。目前发现的VK依赖蛋白还包括：(1)羧化基质Gla蛋白，为血管钙化和结缔组织矿化的强抑制剂，参与血管、结缔组织的钙化调节[3]；(2)骨钙素，由成骨细胞合成，参与骨形成；此外，骨钙素还是调节葡萄糖代谢的重要激素[4]。

二、维生素K相关的凝血因子和抗凝蛋白

VK依赖性凝血因子包括凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ，它们共同组成凝血酶原复合物。其中因子Ⅶ半衰期最短，仅4～6小时，而因子Ⅱ半衰期最长，因子Ⅸ、Ⅹ居中。上述4个凝血因子中，任意一种缺乏均可导致患者的出血症状。先天性凝血因子Ⅱ、Ⅶ与Ⅹ缺乏症为常染色体隐性遗传，男女均可发病，多见于近亲结婚的家系。先天性凝血因子Ⅸ缺乏，即血友病B，呈X连锁隐性遗传，患者绝大部分为男性，女性多为致病基因的携带者。除了遗传因素引起的先天缺乏外，药物、自身免疫性疾病与肿瘤等可产生凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ或Ⅹ的抗体，导致获得性凝血因子缺乏。本文重点讨论维生素K缺乏所致的上述4种凝血因子联合缺陷，对于单一凝血因子缺乏不在此赘述。

除了上述凝血过程中涉及的4种因子外，蛋白C、蛋白S和蛋白Z也是VK依赖蛋白，它们主要参与抗凝过程。

三、维生素K依赖性凝血因子缺乏症

机体内VK缺乏、VK循环涉及的酶缺乏或功能障碍均可导致VKCFD。根据病因和发病机制可以分为两种：基因突变所致的先天性VKCFD和后天获得性VKCFD。

1.先天性维生素K依赖性凝血因子缺乏症

先天性VKCFD的发病率较低，是罕见的遗传性疾病，符合常染色体隐性遗传，可分为1型和2型，1型与GGCX突变有关，2型则与VK表氧化物还原酶复合物(VKORC)的基因突变相关。

GGCX基因位于2号染色体，包含15个外显子，全长13 kb。已有报道的GGCX基因突变有32种，见于28个家系的47例患者。其中，33例患者VK依赖性凝血因子水平有不同程度下降，21例患者临床上有出血表现或出血倾向。先天性VKCFD患者的出血倾向不等，轻者仅表现为皮肤黏膜瘀斑，重者可发生消化道出血，但极少发生关节出血，使用抗生素与抗惊厥药物易诱发出血。新生儿可出现脐带出血甚至颅内出血；女性可表现为月经过多、卵巢破裂或产后大出血[1]。有研究结果显示，25例曾接受VK治疗的先天性VKCFD患者中，17例反应良好(凝血功能常规恢复正常)，5例几乎无反应，还有3例治疗反应不详[5]。GGCX基因突变除了导致出血表现外，临床上患者还可出现特征性皮肤黄色丘疹、皮肤松弛症、眼科症状、先天性心血管畸形、面部发育异常(面中部发育不良，伴有鼻梁凹陷、短鼻)及骨骼异常(骨量减少、软骨发育不良、短指等)。虽然大剂量VK能纠正患者的凝血异常，但不能改善其他临床表现。

VKORC位于16号染色体，有3个外显子，全长5 kb。目前报道的导致2型VKCFD的VKORC仅有1种，突变位于VKORC的292C>T，导致98位氨基酸由精氨酸突变为酪氨酸，该位点靠近VK结合位点[6]。进一步研究发现，p.Arg98Trp突变导致VKORC在内质网膜定位异常，内质网内降解增加，从而引起患者出血症状[6]。该突变分别在来自黎巴嫩、德国和意大利的3个无关家系中报道。予患者补充VK，可提高其血浆VKOR水平，改善出血症状。有学者详细观察了补充VK后患者各种因子的变化情况[6-7]，发现予患者静脉输注10 mg VK 4小时后，4种凝血因子的开始恢复时间、凝血酶原时间(PT)和激活部分凝血活酶时间(APTT)即得到改善；治疗后24小时，PT恢复正常。而在两种天然抗凝蛋白中，PC的恢复与其他VK依赖性凝血因子相似，PS水平仅部分恢复。

2.后天获得性维生素K依赖性凝血因子缺乏症

导致获得性VKCFD(AVKCFD)的原因很多，与多种疾病、药物、鼠药中毒等因素相关。其临床表现复杂多样，患者除了有各类出血症状外，还有各种基础疾病导致的临床症状。治疗方面以去除病因和补充VK为主，辅以各种止血措施。

(1)AVKCFD的病因

引起AVKCFD的原因主要分为两大类。一类是疾病或药物导致体内VK缺乏：①长期使用抗生素(如舒普深)后所致的治疗相关性肠道菌群失调。②严重腹泻导致的肠病。③机械性黄疸导致的肠道内胆汁减少。④新生儿、早产儿体内低VK水平：新生儿和早产儿体内的VK主要来源于母体胎盘，胎盘血VK水平仅为母体血的1/30。新生儿在出生后2～3个月才能开始合成自身体内的VK2，而母乳中VK含量很少，这些因素均促成了新生儿VK的缺乏[8]。⑤急性营养不良、肝炎、肝硬化引起的严重肝病。⑥丙型肝炎患者采用利巴韦林和聚乙醇干扰素治疗所致的自身免疫性疾病[9]。⑦血液透析也会导致亚临床VK缺乏。

另一类VK缺乏是由VK拮抗剂所致。华法林属于双香豆素家族，其通过抑制VKOR与VKR活性，使体内VKH2耗竭，干扰VK循环，从而发挥抗凝作用。华法林目前仍是临床上最常用的抗凝剂。健忘症、精神疾病、血栓性疾病患者因华法林误服或过量服用可导致出血发生。二代双香豆素类灭鼠药有“超级华法林”之称，作用机制与华法林相似，但药效比华法林强100倍。由于鼠药和肝脏亲和性高，其起效速度更快。鼠药的高亲脂性则导致机体排泄速度慢，半衰期比华法林明显延长，至少16～69天。二代双香豆素类灭鼠药种类繁多，包括大隆、溴敌隆、杀它仗、硫敌隆等。由于鼠药容易获得且无色无味，误服鼠药、用鼠药自杀或蓄意投毒、因鼠药污染环境而中毒是目前临床上最常见的AVKCFD病因。下面以鼠药导致的AVKCFD为例，综述AVKCFD的临床表现、诊断和治疗。

(2)AVKCFD的临床表现

鼠药中毒后，通常会有7～15天的潜伏期。患者起病隐匿，临床上有各种出血表现。各类出血症状中以皮肤瘀斑、穿刺部位出血最为常见[10]。约半数患者可出现肉眼血尿[10-11]，有些患者甚至被误诊为泌尿系统结石导致的出血。继之为口腔黏膜出血、鼻出血，肌肉和皮下血肿少见。严重者还可发生消化道出血、咯血、颅内出血甚至继发癫痫发作[12]，极少数甚至危及生命[13]。患者可因为出血量大引起贫血，临床上表现为头晕、乏力等贫血症状。此外，鼠药中毒患者经过VK治疗后症状改善；若短期停药，可在停药后半月再次发作。极少数患者因多次接触鼠药或被人蓄意投毒，反复发作甚至持续数年。

(3)AVKCFD的实验室检查

凝血功能常规检查提示APTT、PT延长，以PT延长为主，凝血酶时间(TT)和纤维蛋白原测定正常，但是凝血功能常规检查结果的特异性不强。VK缺乏导致有活性的因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ减少，代之合成无γ-羧基化的异常蛋白，被称为VK缺乏或拮抗诱导蛋白(PIVKA)-Ⅱ。因此，检测到体内PIVKA-Ⅱ增高有助于早期诊断VKFCD。此外PIVKA-Ⅱ的敏感性强于PT、APTT，且不受VK治疗的影响[8]。但PIVKA-Ⅱ检测多用于科研，临床不常规开展。此外，低羧化骨钙素、尿γ-羧化谷氨酸、血浆VK1、凝血酶原γ-羧化谷氨酸区测定结果均可反映机体内VK是否缺乏，但这些检测项目受饮食、肾功能等因素影响，临床不常规开展，因此应用范围受限[14]。采用质谱分析或高效液相色谱法检测患者血浆中的鼠药类别及浓度，现大部分在司法鉴定机构中进行，病因不明确的患者建议进行此类检测。

(4)AVKCFD的诊断和鉴别诊断

AVKCFD诊断标准包括：①临床上有不同程度出血表现；②凝血功能常规检查结果提示APTT、PT延长，TT正常；③凝血因子测定结果提示因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ与Ⅹ水平下降；④大剂量VK治疗有效；⑤无自幼出血史和家族性出血性疾病史，排除遗传性VKCFD。患者有明确鼠药接触史或血浆中检测到鼠药则可以明确AVKCFD的病因诊断。

AVKCFD临床上容易被误诊为血友病和弥漫性血管内凝血，甚至泌尿系统结石。凝血功能常规筛查和维生素K依赖性凝血因子测定有助于排除其他疾病。

(5)AVKCFD的治疗策略

AVKCFD的治疗原则包括避免鼠药接触、控制出血症状和补充VK：①寻找鼠药来源，避免再接触被鼠药污染的食物或环境，防止发生二次中毒。急性口服中毒者6小时内可给予1∶5 000高锰酸钾溶液洗胃，50%硫酸镁导泄；5%葡萄糖注射液500 ml加入地塞米松10 mg、维生素C 3 g静脉滴注，生理盐水100 ml加入奥美拉唑40 mg静脉滴注，补液、利尿、促进毒物排泄等对症支持治疗。②对于有活动性出血症状者，可以通过输注新鲜血浆或凝血酶原复合物改善其出血症状[15]。对于严重肉眼血尿的患者，慎用凝血酶原复合物止血，警惕发生血块梗阻尿道导致急性肾功能衰竭。此外，对于颅内出血等危及生命的出血症状，有学者建议可以使用活化的凝血因子Ⅶ[16-17]。③补充VK：首选静脉输注VK1，每日30～40 mg，分两次使用，需警惕输注过程中患者可能出现的过敏反应，少数患者甚至出现休克、心跳与呼吸停止[18]。待患者出血症状消失，凝血功能常规恢复正常，可考虑大剂量VK4口服序贯维持，通常剂量为每日100 mg，期间监测凝血功能常规，根据监测结果逐渐减量至停药。考虑到鼠药在体内代谢慢，不易清除，VK治疗总疗程建议不少于1年。但对于营养性VK缺乏患者，只需适时补充小剂量的VK[19]。

(6)AVKCFD的预后及危险因素

AVKCFD患者经VK治疗后，出血症状大部分能控制，预后良好。有研究发现，并非所有鼠药中毒患者均有出血症状，但低白蛋白水平、鼠药中毒同时合并饮酒的患者出血症状加重[20]。

四、维生素K拮抗剂临床应用的进展

维生素K拮抗剂(以华法林为代表)是最早、但仍最常用的一种抗凝药物，主要用于静脉血栓栓塞(VTE)的治疗及心房颤动与心脏机械瓣膜置换后血栓的预防，使深静脉血栓(DVT)、肺栓塞(PE)的危险性降低了60%以上。华法林为间接作用抗凝药物，通过抑制维生素K依赖性凝血因子的活性而发挥抗凝作用。华法林起效较慢，半衰期长，给药5～7天后才可稳定，因此先要与肝素类药物合用，待国际标准化比值(INR)达到2时才改为单用。华法林最大的缺点为治疗窗很窄，且个体间对反应的差异大，只有维持INR在2～3才能达到治疗效果并防止出血。华法林是VKOR竞争性抑制剂，通过阻断维生素K依赖性凝血因子的γ-羧基化而发挥抗凝作用。这个作用受VKORC1基因的影响。VKORC1基因启动子区G1439A的转录活性低，VKOR的合成减少，导致对华法林的敏感性增高。临床上1639G基因型患者所需的治疗剂量为1639A基因型患者的3倍[21]。另一方面，华法林在肝脏主要经细胞色素P450酶系统中的CYP2C9代谢，后者的基因多态性与酶的活性有关。CYP2C9*1型作用较强，而CYP2C9*2型与CYP2C9*3型对华法林代谢缓慢，使INR增高，容易发生出血等不良反应,甚至引起颅内出血，此时应同时给予维生素K与凝血酶原复合物纠正[18]。多个变量模式的分析结果显示，50%影响华法林剂量的原因为这两种基因的多态性[22]。基因分型可指导正确的临床用药。英国最近研究报告，按临床常规给予华法林，55.25%的患者INR达到治疗范围，而按基因型调整华法林剂量后这一比例提高至62.74%，表明按基因型决定华法林剂量可以使治疗更加安全和可靠[23]。国内学者也进行了大量研究，证实按照患者基因型调整华法林剂量可以减少出血和不良反应发生率，更快、更稳定地维持INR在有效、安全的范围内[24]。目前基因分型的研究结果尚不完全一致，但对特殊人群(如老年、联合抗血小板药物或有出血史)有可能提高其治疗效果，减少出血危险。

综上所述，VK是人体必不可少的维生素，参与体内VK依赖蛋白中特定谷氨酸残基的羧化过程。先天的基因突变或后天获得性疾病、华法林过量或鼠药中毒等因素均可引起机体VK缺乏，导致凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ和抗凝蛋白C、蛋白S水平下降，临床上患者表现为各种出血症状。去除病因和及时补充VK是VKFCD的主要治疗措施。另一方面，对VK代谢的相关基因多态性分析可保障华法林的治疗效果，并降低出血风险。