VKORC1基因分型对华法林初始抗凝治疗的影响和临床指导意义

丁 征，闫婷婷，芦 梦，王 莹，莎 兰，郑英丽

中国医学科学院阜外医院 药剂科，北京 100037

华法林主要用于静脉血栓栓塞性疾病的一级和二级预防、房颤血栓栓塞的预防，以及预防瓣膜病、人工瓣膜置换术和心腔内血栓的形成；其治疗窗窄、剂量变异性大、需要频繁检测凝血功能来调整用药剂量。瓣膜置换术后的患者住院期间给予初始固定剂量后，一般需要每天或隔日检测PT-INR值以调整剂量，最终获得稳定剂量通常需要数周到数个月的时间，这给医患带来烦扰和困难。

维生素K环氧化物还原酶复合体1（VKORC1）能够将维生素K环氧化物还原成维生素K的氢醌式，进而参与凝血因子II、VII、IX、X的活化。VKORC1是华法林作用的靶点，其基因突变使维生素K环氧化物还原酶活性增加，使华法林的抗凝作用减弱。华法林药效学相关的VKORC1基因多态性和药代动力学相关的CYP2C9基因多态性，可解释30%～40%的剂量需求个体差异[1]，且VKORC1-1639G等位基因与高华法林剂量相关。有证据显示，华法林初始治疗阶段（1～3个月）出血风险显著增高，而通过基因型指导的剂量可降低其风险[2]。

由于华法林基因检测费用较高，如果通过初始几日使用华法林后的INR值识别出华法林抵抗的患者，可为临床医生决定是否开具基因检测单提供参考。故本文观察VKORC1不同基因型患者初始抗凝后的疗效以验证上述假设。

1 资料和方法

1.1 研究对象

纳入2019年1月～6月在本院行瓣膜置换术后服用华法林并进行基因检测的患者。由于亚洲人群绝大多数为VKORC1-1639AA型，因此定义A等位基因为野生型，这与欧美国家定义G等位基因为野生型有所不同。采用匹配病例对照研究的方法，以至少携带一个VKORC1-1639G等位基因的患者为主要研究对象，定义为“突变型组”，匹配相同例数的VKORC1-1639AA型的患者，定义为“野生型组”。

排除标准：合并使用影响华法林药动学和药效学的药物，例如利福平、巴比妥类、卡马西平、胺碘酮、贝特类降脂药、唑类抗真菌药、喹诺酮类药、大环内酯类药、甲硝唑、头孢哌酮舒巴坦钠、维生素K等的患者；影响华法林药效的合并症，例如：患有甲亢、甲减、充血性心衰、癌症等疾病。

1.2 VKORC1-1639G＞A和CYP2C9基因型检测

两组患者均在手术前采集静脉血2 mL，由本院分子诊断中心检测华法林相关VKORC1-1639G＞A和CYP2C9基因型。华法林剂量由临床医师按照常规实践处方，即首次给予3 mg的剂量后每日根据INR值调整剂量，根据《中国血栓性疾病防治指南》中心脏瓣膜病的抗凝强度定义目标INR为1.5～2.5。

1.3 临床资料收集

收集纳入的患者资料，记录其年龄、性别、身高、体重、目标INR值、肝肾功能、合并疾病、合并用药（可能与华法林有相互作用的药物）、VKORC1-1639G＞A和CYP2C9基因型、华法林每次测得的INR值和每日服用的华法林剂量；记录患者的不良事件，如血栓栓塞或出血。见图1。

1.4 统计学分析

采用SPSS17.0软件进行数据处理。计量用均数±标准差（）表示。样本间的显著性均用双侧检验，以α=0.05为显著性水准。样本间计量资料的均数比较采用单因素方差分析，在方差分析前需对计量资料作方差齐性检验，方差齐的作方差分析，方差不齐的采用非参数秩和检验。P＜0.05为有统计学意义。

2 结果

携带至少1个VKORC1-1639G等位基因的患者共有30人，其中GG型有3人，GA型有27人，称为华法林突变型组（n=30）；选取VKORC1-1639AA型30人称为野生型组；所有患者均为CYP2C9*1*1型。两组的人口统计学资料和基础临床资料无统计学差异，见表1。

为观察至少携带1个VKORC1-1639G等位基因（产生药效学抵抗的等位基因）的患者，对初始抗凝分别比较了突变型组与野生型组患者在前2天、前3天、前4天的华法林总剂量，结果显示，突变型组前2天华法林总剂量显著高于野生型组（P＜0.05），前3天总剂量和前4天总剂量显著高于野生型组，差异有显著统计学意义（P＜0.01），见表2。

表1 华法林突变型组和野生型组人口统计学资料

表2 比较两组前2天、前3天、前4天的华法林总剂量差异（mg）

随着华法林剂量的不断增加，观察到突变型组分别在第2天、第3天、第4天、第5天的INR值显著低于野生型组，差异有显著统计学意义（P＜0.01），表明突变型组在前5天INR值很难达标（INR目标范围为1.5～2.5），见表3。

表3 比较两组在第2天、第3天、第4天、第5天的INR值差异

至少携带1个G等位基因的患者组术后前2天、前3天、前4天的华法林总剂量比VKORC1-1639AA型患者组明显更高，且随着天数的增加差距变大；然而，至少携带1个G等位基因的患者组术后第3天、第4天、第5天INR值明显低于VKORC1-1639AA型患者组。

3 讨论

3.1 VKORC1-1639G等位基因对华法林剂量个体差异的影响

传统的华法林给药方法为5 mg·d-1，3～5日后根据INR值调整至稳定剂量，不同患者稳定剂量的个体差异很大。华法林作为维生素K拮抗剂，通过作用于靶点VKORC1抑制维生素K依赖的凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的合成，因此VKORC1的基因多态性[3]会影响华法林的药效动力学。华法林为S型和R型的外消旋混合物，其中S型华法林抗凝强度是R型的5倍，更强效的S型华法林是通过细胞色素P450 2C9（CYP2C9）代谢为无活性的华法林[4，5]。

由于VKORC1-1639G>A突变改变了E盒的共有序列，潜在影响VKORC1启动子活性，导致VKORC1 mRNA表达增加，VKORC1蛋白也相应增多，使凝血因子生成较多，因此VKORC1-1639G等位基因与高华法林剂量相关。在高加索患者中，携带1个A等位基因比两个A等位基因所需的剂量低25%[6]。亚洲人VKORC1-1639A等位基因的突变频率为86%，该位点的A等位基因在白种人的突变频率为37%，这是造成种族差异的因素之一[5]。

VKORC1-1639G等位基因在亚洲人中的频率约为14%[5]，这一类患者产生的华法林药效学抵抗往往需要至少十几天的时间才能达到目标范围并维持稳定，对于瓣膜置换术后栓塞中、高危的患者，大大增加了血栓栓塞的风险，因此在瓣膜置换术后如果能尽早得知患者的基因型，可以大大缩短达到目标INR的时间。为排除CYP2C9对结果的影响，在本研究的60例中均为CYP2C9*1/*1型。

3.2 VKORC1-1639G等位基因对INR值和华法林治疗剂量的影响

有研究显示，VKORC1-1639G等位基因与高华法林稳定剂量相关[1]。本研究比较了VKORC1不同基因型患者在华法林治疗前5天的INR值及其对剂量的影响，以指导临床医生开具华法林基因检测。

本研究结果，至少携带1个VKORC1-1639A等位基因的患者在前2天、前3天、前4天的华法林剂量显著高于VKORC1-1639AA型患者；但随着剂量的增加，INR值并未提高，突变型组患者第2天、第3天、第4天、第5天的INR值显著低于VKORC1-1639AA型的患者。此结果与华法林药效动力学相关的基因信息相一致。

Kwon A等[7]评估了韩国人群（n=37）CYP2C9和VKORC1等位基因的频率和初始抗凝期间不同基因型对患者华法林响应的影响，结果显示，CYP2C9*3和VKORC1-1639G等位基因影响第一个月华法林抗凝的效果，携带VKORC1-1639G等位基因的患者比VKORC1-1639AA型患者需要更高剂量的华法林，但这一差异没有显著性。本研究的特色在于匹配了等量的VKORC1-1639AA型和携带G等位基因型患者的前5天INR值和华法林剂量，能够明确基因型对初始华法林反应的影响。

3.3 VKORC1基因检测对华法林抗凝的意义

华法林目前仍是人工瓣膜置换术后和二尖瓣中、重度狭窄患者唯一使用的口服抗凝药物。2007年，美国FDA更改了华法林标签，提出CYP2C9和VKORC1基因型可能有助于确定合适的华法林初始剂量。标签在2010年进一步更新，列出一个对不同CYP2C9和VKORC1基因型的组合所推荐的初始剂量的范围。临床药物基因组学实施联盟（CPIC）“指南”提出，华法林抗凝治疗初期（开始治疗之前或治疗的初始几天）进行基因检测获益最大[8]；但是，基因型指导剂量的实践经验大多是白种人，缺少亚洲人群基因型指导华法林剂量的证据。本研究致力于确认携带VKORC1-1639G等位基因的患者初始阶段比VKORC1-1639AA型的患者需要更高剂量的华法林，且随着剂量的不断增加，INR响应值仍然呈现出“抵抗”的趋势。

基于华法林基因检测费用较高，且未纳入医保报销范围，国内还未见评估基因检测的成本效益的研究文献。因此，建议临床医生根据初始几天INR的响应值来判断患者对华法林是“敏感”还是“抵抗”，以决策是否进行华法林的基因检测。

经基因检测确认携带VKORC1-1639G等位基因的患者，可以使用www.warfarindosing.org的华法林剂量公式或国际华法林药物基因组学联盟（IWPC）的公式。例如，某一个患者开始服用华法林的前5天INR值持续很低，怀疑可能携带了VKORC1-1639G等位基因，可以检测该患者的基因型，并使用药物基因组学指导的华法林初始剂量。此法能够缩短对华法林“抵抗”患者INR达到治疗范围内的时间（time to achieve therapeutic INR，TTI），而TTI是人工心脏瓣膜置换术后需要口服华法林抗凝患者住院时间的独立预测因素[9]。

基因型指导治疗的成本效益取决于基因检测的成本和不良事件的减少。一些研究表明，基因型指导华法林剂量的成本效益并不优于常规医护[10]。正如结果中所显示的，前几日INR值很低的患者可能携带VKORC1-1639G等位基因，针对这一人群可检测基因型。如果能够获得患者的基因型，根据基因型指导的用药剂量使患者获益。由于基因检测只针对怀疑“抵抗”的患者，这样做能够降低对所有患者普查基因型的费用，同时由于能够及时调整“抵抗”患者的用药剂量，减少了不良事件的发生。