Vkorc1-flox 基因敲除小鼠

VKORC1，即维生素K环氧还原酶复合物亚单位1基因，编码维生素K环氧还原酶复合物亚单位1，这是一个关键的酶，参与维生素K的循环和活化，而维生素K是多种凝血因子合成的必需辅助因子。VKORC1基因的变异可以通过影响维生素K的活化来调节凝血过程，进而影响血液凝固和抗凝治疗的效果。VKORC1基因的多态性与个体对抗凝药物如华法林的剂量需求有关，华法林是一种广泛使用的口服抗凝药，其作用是通过抑制VKORC1来减少维生素K的活化，从而减少凝血因子的生成。

多篇研究文献表明，VKORC1基因的多态性对华法林的剂量需求有显著影响。例如，在亚洲和 Caucasian 人群中，最常见的基因型为 -1639 AA、1173 TT 和 3730 GG，但这些基因型在亚洲人群中的分布频率高于 Caucasian 人群[1]。与 VKORC1-1639 AA 基因型纯合子相比，携带 GA、GG 和 G 基因型的个体需要更高剂量的华法林，分别高出 45%（95% 置信区间（CI）42-49）、77%（95% CI 70-84）和 51%（95% CI 47-55）。类似地，与 VKORC1 1173 TT 基因型纯合子相比，携带 CC、TC 和 C 基因型的个体分别需要更高剂量的华法林，分别高出 83%（95% CI 73-92）、26%（95% CI 23-29）和 53%（95% CI 44-62）。此外，与 VKORC1 3730 GG 基因型纯合子相比，携带 AA、GA 和 A 基因型的个体分别需要更高剂量的华法林，分别高出 40%（95% CI 29-51）、25%（95% CI 17-33）和 33%（95% CI 21-45）[3]。

在儿童患者中，VKORC1 -1639 基因多态性对华法林剂量需求也有影响。携带 GA、AA 或 A 基因型的儿童患者需要显著低于 GG 基因型携带者的华法林剂量，加权平均差异在 -26% 至 -50% 之间[4]。此外，患者的年龄和接受华法林的指征（例如 Fontan 手术）也显著影响了华法林的剂量，但目标国际标准化比值范围的变化没有影响。另一方面，VKORC1 1173 基因多态性对华法林剂量没有显著影响，这与成年患者的情况不同[4]。

VKORC1 基因多态性还与华法林抗凝治疗的不良事件有关。在 Croatian 患者中，VKORC1 1173C>T 和 VKORC1 -1639G>A 基因多态性与稳定的华法林维持剂量和出血事件的发生率有关[5]。携带变异等位基因的患者在治疗的前 30 天内更有可能经历过度抗凝事件。

VKORC1 基因多态性还与华法林治疗中的不良反应有关。在 Turkish 患者，VKORC1 C1173T 和 VKORC1 G-1639A 基因多态性被发现与眼部和非眼部 Behçet's 病患者的血栓状态无关[6]。在 Japanese 患者，VKORC1 基因变异是导致华法林剂量个体间差异和种族差异的主要原因。新的 VKORC1 错义突变（47 G>C、113 A>C 和 1338 A>G）在 Japanese 人群中首次被鉴定，其中 113 A>C（Asp38Ser）变异将华法林的剂量需求从 3.33 +/- 1.54 mg/d 降低到 1.5 mg/d。VKORC1 -1639 GA 基因型组患者的华法林剂量高于 -1639 AA 组患者（4.55 +/- 1.75 mg/d，P < .001）。当比较 VKORC1 变异、CYP2C9*2、CYP2C9*3、CYP2C19*2 和 CYP2C19*3 以及患者的临床特征、诊断和合并用药的相对贡献时，VKORC1 -1639 GA 基因型组占华法林剂量差异的 16.5%，而 CYP2C9 变异占 13.4%。华法林维持剂量的种族差异主要取决于连锁的 VKORC1 变异[7]。

VKORC1 基因变异还在抗凝剂灭鼠药的抗性中发挥作用。在 Turkish 鼠中，VKORC1 基因 Exon 1、2 和 3 的突变被发现导致抗凝剂灭鼠药的抗性。为了研究它们在灭鼠药中的潜在抗性，研究了 Turkish 黑鼠（Rattus rattus）和棕鼠（Rattus norvegicus）的 VKORC1 基因的遗传特征。在这种情况下，之前记录的 Exon 1 区域的 Ala21Thr 突变（R. rattus）、Exon 2 区域的 Ile90Leu 突变（R. rattus、R. norvegicus）和 Exon 3 区域的 Leu120Gln 突变（R. norvegicus）被确定为“错义突变”，导致氨基酸改变。Ala21Thr 突变首次在一只 Turkish 黑鼠标本中被检测到，尽管对其与抗性的相关性尚不确定。Ile90Leu 突变被认为是中性变异，在大多数黑鼠标本中被检测到。Leu120Gln 突变与抗凝剂灭鼠药的抗性相关，仅在一只棕鼠标本中被发现。此外，在 Exon 2 区域导致氨基酸改变的 Ser74Asn、Gln77Pro（黑鼠）和 Ser79Pro（棕鼠）突变也被鉴定，尚不清楚它们是否导致抗性。此外，还定义了不导致氨基酸改变的“沉默突变”，这些突变包括 Exon 1 区域的 Arg12Arg 突变，Exon 2 区域的 His68His、Ser81Ser、Ile82Ile 和 Leu94Leu 突变，以及 Exon 3 区域的 Ile107Ile、Thr137Thr、Ala143Ala 和 Gln152Gln 突变。这些沉默突变除了 Ser81Ser 仅在棕鼠中被检测到外，在两种物种中都被发现[2]。在 Hong Kong 捕获的老鼠中，VKORC1 基因变异的筛查也表明了抗凝剂灭鼠药抗性的情况。在 2021 年间捕获的 202 只老鼠中，有 47 只 R. tanezumi（68.1%）在 VKORC1 基因中包含 Tyr139Cys 突变，其中一半是纯合子。没有收集到 R. losea 和 R. norvegicus 具有导致抗凝剂灭鼠药抗性的五种已知替换，并且在每种物种中都揭示了以前未描述的错义突变。此外，对某些个体进行了全基因组测序，并在内含子中发现了单核苷酸多态性（SNP）。这是首次研究在香港捕获的老鼠中抗凝剂灭鼠药抗性的情况。鉴于灭鼠剂的有效性对于有效的鼠害管理至关重要，定期进行遗传测试以及种群基因组分析将需要监测情况并了解不同鼠种系适应于综合害虫管理。还应定期对单个灭鼠剂进行敏感性测试，以评估它们对当地物种的有效性[8]。

VKORC1 基因多态性对抗凝药物华法林的剂量需求有显著影响，不同年龄和种族的个体需要不同剂量的华法林。VKORC1 基因多态性还与华法林治疗的不良事件有关，包括过度抗凝和出血事件。此外，VKORC1 基因变异还在抗凝剂灭鼠药的抗性中发挥作用。因此，VKORC1 基因多态性检测对于实现最佳治疗效果和最低风险非常重要。