비타민 K 의존성 응고인자는 간에서 합성될 때 비타민 K를 보조인자로 하는 감마-글루타밀 카복실화효소(GGCX)에 의해 글루탐산 잔기가 감마-카복시글루탐산으로 변환되어야 활성형이 됩니다. 이 과정을 거치는 인자는
제2응고인자(프로트롬빈, FII),
제7응고인자(FVII),
제9응고인자(FIX),
제10응고인자(FX) 네 가지입니다
[1][2][3][4].
비타민 K 의존성 응고인자의 활성화 기전
간세포에서 FII, FVII, FIX, FX의 전구체 단백질이 합성된 뒤, 비타민 K는 GGCX의 보조인자로 작용하여 이들 전구체의 N-말단 부위에 있는 글루탐산(glutamic acid)을 감마-카복시글루탐산(Gla)으로 전환합니다. Gla 잔기는 칼슘 이온(Ca²⁺)과 결합할 수 있게 되어, 응고인자가 손상된 혈관 내피의 인지질 표면에 부착할 수 있도록 합니다. 비타민 K가 부족하면 Gla 잔기가 형성되지 않아 응고인자는 구조적으로는 존재하지만 기능적으로는 비활성 상태(PIVKA, protein induced by vitamin K absence)로 남게 됩니다
[2][3].
임상에서 관찰되는 검사 소견
비타민 K 의존성 응고인자 4종(FII, FVII, FIX, FX)은 모두 공통 경로와 외인성·내인성 경로에 걸쳐 분포하므로, 이들이 동시에 결핍되면 프로트롬빈시간(PT)과 활성화부분트롬보플라스틴시간(aPTT)이 모두 연장됩니다. 근거 자료의 증례에서도 비타민 K 의존성 응고인자 결핍 환자에서 PT와 aPTT가 현저히 연장되고 혼합검사(mixing study)에서 교정되는 소견이 확인되었습니다
[1][3]. PT는 FVII, FX, FII의 외인성 경로를, aPTT는 FIX, FX, FII의 내인성 경로를 반영하므로 두 검사가 함께 연장되는 패턴은 비타민 K 결핍이나 간질환, 와파린 복용, 또는 드물게 선천성 비타민 K 의존성 응고인자 복합 결핍증(VKCFD)을 시사합니다.
선천성 비타민 K 의존성 응고인자 복합 결핍증(VKCFD)
VKCFD는 상염색체 열성 유전질환으로, 비타민 K 자체는 정상 수준임에도 불구하고 비타민 K 순환에 관여하는 효소인
GGCX 또는
VKORC1 유전자의 병적 변이로 인해 FII, FVII, FIX, FX의 활성이 모두 저하됩니다
[1][2][3]. GGCX는 비타민 K 의존성 카복실화를 직접 수행하는 효소이고, VKORC1은 비타민 K 에폭사이드를 환원형으로 재생시키는 효소입니다. 이 두 효소 중 하나라도 기능하지 않으면 Gla 잔기 형성이 저해되어 응고인자 활성이 떨어집니다. VKCFD 환자는 출생 직후 제대 출혈, 천자 부위 지속 출혈, 수술 후 지연성 출혈 등으로 발현할 수 있으며, GGCX 변이의 경우 점상연골이형성증(chondrodysplasia punctata)과 같은 골격계 이상을 동반하기도 합니다
[2][3].
국가시험 관점에서의 구분
비타민 K 의존성 응고인자 4종은 국시에서 와파린(warfarin)의 작용 기전과 함께 빈출됩니다. 와파린은 VKORC1을 억제하여 환원형 비타민 K의 재생을 차단함으로써 FII, FVII, FIX, FX의 활성화를 막는 항응고제입니다. 따라서 와파린 복용 환자에서 PT(특히 INR)가 연장되는 것은 FVII과 FX, FII의 활성 저하가 주된 원인입니다. 반면 FVIII, FV, FXI, FXII, FXIII, 피브리노겐(FI)은 비타민 K와 무관하게 활성화되므로 와파린의 직접적인 표적이 아닙니다. 아스타잔틴(Astaxanthin)을 투여한 동물 실험에서도 비타민 K 혈청 농도 감소와 함께 FII, FVII, FIX, FX의 활성만 선택적으로 감소하고 다른 응고인자는 변화가 없었던 점은 이러한 선택성을 뒷받침합니다
[4].
참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
Hereditary Combined Deficiency of Vitamin K-Dependent Clotting Factors Presenting as Postoperative Haemorrhage in A Syrian Adolescent: A Likely VKCFD Type 2 Phenotype.일반논문Alhamadeh Alswij M, Musleh M, Mohamed Alyousef A, Alsheekh Ahmad N, AlStem A, Ataya H. (2025) · DOI: 10.12890/2025_005928
- [2]
GGCX-related congenital combined vitamin K-dependent clotting factors deficiency-1: Description of a fetus with chondrodysplasia punctata.일반논문Mathonnet A, Cunat S, Allias F, Caillot S, Thonnon C, Till M, Attié-Bitach T, Touraine R, Meunier S, Cartellier C, Rossi M, Attia J, Putoux A. (2022) · DOI: 10.1002/ajmg.a.62503
- [3]
Congenital Combined Deficiency of the Vitamin K-dependent Clotting Factors (VKCFD): A Novel Gamma-glutamyl Carboxylase (GGCX) Mutation.일반논문Al Absi HS, Abdullah MF. (2019) · DOI: 10.1097/mph.0000000000001385
- [4]
Subacute administration of Astaxanthin inhibits vitamin K‐dependent clotting factors in rats일반논문Satti HH, Khaleel EF, Badi RM, Elrefaie AO, Mostafa DG. (2020)