108 年 國立成功大學藥理學研究所《藥理學》
第 1 題
The use of meperidine contaminated with MPTP will result in a Parkinson's disease-like neurotoxicity. Where is the most likely site in the brain that MPTP exerts its toxic effects?
(a) Cerebellum
(b) Cerebral cortex
(c) Hippocampus
(d) Substantia nigra
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此題考驗對 MPTP 毒性機制的了解。MPTP (1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine) 是一種神經毒素,其代謝產物 MPP+ (1-methyl-4-phenylpyridinium) 會選擇性地損害中腦的黑質 (substantia nigra) 區域。黑質的細胞體主要表現多巴胺能神經元,其軸突投射到基底核,是調控運動功能的重要腦區。
第 2 題
Which one(s) of the following statements concerning barbiturates is/are correct?
(a) Barbiturates promote binding of GABA to GABA receptors in a manner dependent on chloride ion, an effect shared by benzodiazepines.
(b) Barbiturates enhanced benzodiazepine binding at the GABA receptor.
(c) Both
(d) Neither
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核心觀念
本題考查 barbiturates(巴比妥類)與 GABA receptor 的異位調節作用。
GABA receptor 是配體門控的氯離子通道。GABA 結合後使氯離子通道開啟,造成神經元膜過極化,產生抑制作用。巴比妥類與 benzodiazepines(苯二氮平類)皆作用於 GABA receptor 的異位部位,但調節方式不同:
- 巴比妥類主要延長氯離子通道開啟的時間。
- 苯二氮平類主要增加氯離子通道開啟的頻率。
- 兩者均可增強 GABA 的抑制性作用,且兩個異位結合部位之間存在正向變構交互作用。
解題方法
判斷本題的關鍵,是分別檢查兩個敘述:
- 巴比妥類是否能促進 GABA 與 GABA receptor 的結合,且此作用與氯離子有關,並且苯二氮平類也具有相同現象。
- 巴比妥類是否能增強苯二氮平類在 GABA receptor 上的結合。
依據 GABA receptor 的藥理特性,兩項敘述皆符合巴比妥類與苯二氮平類之間的正向變構調節關係,因此選擇 Both。
選項分析
(a) 正確。
巴比妥類可增強 GABA 與 GABA receptor 的功能性結合,使受體較容易進入有利於氯離子通道開啟的構形。此增強作用與氯離子所造成的受體構形穩定化有關,因此屬於氯離子依賴性的調節。
第 3 題
Clinical indications for fibrinolytic drugs:
(a) some cases of multiple pulmonary emboli
(b) some acute myocardial infarctions
(c) ascending thrombophlebitis
(d) a & b
(e) a, b & c
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此題考驗對溶栓藥物 (fibrinolytic drugs) 適應症的了解。溶栓藥物的主要作用是溶解血栓,恢復血流。
(a) 多發性肺栓塞 (multiple pulmonary emboli):嚴重的肺栓塞會導致血流受阻,可能危及生命。在某些情況下,使用溶栓藥物溶解肺部血栓是適應症之一。
(b) 急性心肌梗塞 (acute myocardial infarctions):這是溶栓藥物最經典且重要的適應症之一。
第 4 題
Which mechanism(s) of anti-seizure medication appear to mediate pharmacological efficacy against the most common manifestations of epilepsy.
(a) Enhancement of the inactivated state of voltage-activated sodium channels
(b) Augmenting GABA-mediated synaptic inhibition
(c) Inhibiting voltage-activated calcium channels associated with T-type calcium currents
(d) a & b
(e) b & c
(f) a & c
(g) a, b & c
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此題考驗對抗癲癇藥物 (anti-seizure medication) 主要作用機制的了解。癲癇的發作通常是由於腦部神經元異常、過度同步放電所引起。抗癲癇藥物的作用機制多樣,但主要集中在以下幾個方面:
(a) 增強電壓門控鈉離子通道 (voltage-activated sodium channels) 的失活狀態 (inactivated state):許多抗癲癇藥物,如苯妥英鈉 (phenytoin)、卡馬西平 (carbamazepine)、拉莫三嗪 (lamotrigine) 等,能夠結合到鈉離子通道的失活狀態,延長其失活時間,從而減少神經元重複放電的能力。這對於控制廣泛性或局部性發作的癲癇非常重要。
(b) 增強 GABA 介導的突觸抑制 (Augmenting GABA-mediated synaptic inhibition):GABA 是主要的抑制性神經傳導物質,其作用是抑制神經元興奮。
第 5 題
Aspirin irreversibly inhibits this enzyme, preventing thromboxane A2 synthesis. What is this enzyme?
(a) streptokinase
(b) adenosine deaminase
(c) adenylyl cyclase
(d) cyclooxygenase
(e) guanylyl cyclase
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此題考驗對阿斯匹靈 (Aspirin) 作用機制的了解。阿斯匹靈是一種非類固醇抗發炎藥物 (NSAID),其重要的藥理作用之一是抑制血小板的血栓素 A2 (Thromboxane A2, TXA2) 合成。
阿斯匹靈通過不可逆地乙醯化 (acetylation) 絲胺酸殘基 (serine residue) 來抑制環氧化酶 (cyclooxygenase, COX)。COX 酶是前列腺素 (prostaglandins) 和血栓素 (thromboxanes) 合成途徑中的關鍵酶。在血小板中,COX-1 酶負責合成 TXA2,而 TXA2 是一種強效的血小板聚集劑和血管收縮劑。
第 6 題
Which of the following statements regarding metal and medical therapy is FALSE?
(a) There are elevated levels of aluminum in the brain of Alzheimer's patients.
(b) Lithium is used to treat depression.
(c) Chronic nephrotoxicity is a common result of excess aluminum exposure.
(d) Platinum is used as cancer treatment.
(e) Platinum salts can cause an allergic dermatitis.
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核心觀念
本題考查金屬及金屬鹽在醫療上的用途與毒性,包括:
- 鋁(aluminum)與神經退化疾病及慢性暴露毒性
- 鋰(lithium)的精神科治療用途
- 鉑(platinum)化合物的抗癌作用與過敏反應
判斷題目要求的是「FALSE」,因此必須找出與典型藥理學及毒理學認知不符的敘述。
解題方法
逐一檢視各金屬的主要臨床用途與毒性:
- 若敘述符合已知的疾病關聯或治療用途,判定為正確。
- 若敘述把非典型、非主要或不常見的毒性,說成「common result」,則需特別注意。
- 本題的關鍵在於:鋁過量的主要慢性毒性是神經毒性與骨骼毒性,而非慢性腎毒性。
選項分析
(a) There are elevated levels of aluminum in the brain of Alzheimer's patients.
此敘述在傳統毒理學與神經退化疾病教材中通常視為正確。部分阿茲海默症患者腦組織曾測得較高的鋁含量,尤其是在神經纖維糾結及類澱粉斑塊附近。
不過,腦內鋁增加是否直接造成阿茲海默症,仍不能僅由相關性證明因果關係。就本題的傳統藥理學命題而言,這項敘述判定為正確。
(b) Lithium is used to treat depression.
鋰鹽最典型的適應症是雙相情緒障礙,尤其用於治療躁症及預防躁期、鬱期復發。
此外,鋰也可作為重度或治療反應不佳之單極性憂鬱症的增強治療(augmentation therapy),並具有降低自殺風險的臨床價值。因此,雖然鋰不是一般憂鬱症的第一線抗憂鬱藥,但「可用於治療憂鬱症」在藥理學上成立,故此項正確。
(c) Chronic nephrotoxicity is a common result of excess aluminum exposure.
此項錯誤。
鋁過量暴露的典型慢性毒性包括:
第 7 題
Which of the following statements is most likely NOT a cause of myocardial reperfusion injury?
(a) cellular pH fluctuations
(b) damage to the sarcolemma
(c) generation of toxic oxygen radicals
(d) Ca2+ overload
(e) inhibition of the electron transport chain
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此題考驗對心肌再灌流損傷 (myocardial reperfusion injury) 機制的理解。心肌再灌流損傷是指在缺血(如心肌梗塞)後,當血流恢復(再灌流)時,反而會對受損的心肌細胞造成進一步的傷害。
再灌流損傷的機制複雜,主要包括:
(c) 有毒氧自由基的產生 (generation of toxic oxygen radicals):再灌流時,氧氣的快速供應會導致細胞內產生大量的活性氧物種 (ROS),這些自由基會氧化細胞膜、蛋白質和 DNA,造成細胞損傷。
(d) 鈣離子過載 (Ca2+ overload):缺血期間,細胞內鈣離子穩態被破壞,導致細胞內鈣離子濃度升高。再灌流時,鈣離子可能進一步流入細胞,加劇細胞損傷。
(e) 電子傳遞鏈的抑制 (inhibition of the electron transport chain):再灌流時,線粒體功能可能受損,電子傳遞鏈的效率下降,導致 ATP 生成不足,並可能產生更多的自由基。
第 1. 題6 分
Please describe the difference between Barbiturates and Benzodiazepines.
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巴比妥類 (Barbiturates) 和苯二氮平類 (Benzodiazepines) 都是中樞神經系統抑制劑,常用於鎮靜、安眠、抗焦慮和抗癲癇等,但它們在藥理學特性、作用機制、臨床應用和安全性方面存在顯著差異。
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作用機制 (Mechanism of Action):
- 巴比妥類 (Barbiturates):主要結合於 GABA-A 受體上一個獨立於 GABA 和苯二氮平類結合位點的部位。它們能延長氯離子通道開啟的時間 (prolong the duration of chloride channel opening)。在高濃度時,它們甚至可以直接打開氯離子通道,即使沒有 GABA 存在,表現出 GABA 模擬作用 (GABA mimetic effect)。
- 苯二氮平類 (Benzodiazepines):結合於 GABA-A 受體上一個別異位 (allosteric) 的結合位點,該位點與 GABA 的結合位點相鄰。它們主要通過增加氯離子通道開啟的頻率 (increase the frequency of chloride channel opening) 來增強 GABA 的抑制作用。它們必須有 GABA 存在才能產生作用,屬於 GABA 增強劑 (GABA potentiating agent)。
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藥效學 (Pharmacodynamics):
- 巴比妥類:作用範圍廣,鎮靜、安眠、抗癲癇、肌肉鬆弛和麻醉作用均較強。由於其劑量-反應曲線陡峭,高劑量下容易產生嚴重的呼吸抑制和心血管抑制,故其治療指數較窄,危險性較高。
- 苯二氮平類:鎮靜、安眠、抗焦慮、肌肉鬆弛和抗癲癇作用。其劑量-反應曲線相對平緩,治療指數較寬,相較於巴比妥類,安全性更高,不易引起嚴重的呼吸抑制(除非與其他中樞神經抑制劑聯用)。
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臨床應用 (Clinical Applications):
- 巴比妥類:由於安全性問題,其臨床應用已大大減少。
第 2. 題9 分
Please describe major classifications of Antidepressants and state how they work.
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抗抑鬱藥物 (Antidepressants) 是用於治療抑鬱症和某些其他疾病(如焦慮症、強迫症、創傷後應激障礙、疼痛等)的藥物。其主要作用機制是調節大腦中神經傳導物質(主要是單胺類神經傳導物質,如血清素、去甲腎上腺素和多巴胺)的濃度和活性。以下是主要的抗抑鬱藥物分類及其作用機制:
1. 三環抗抑鬱藥 (Tricyclic Antidepressants, TCAs)
- 代表藥物:阿米替林 (Amitriptyline)、去甲替林 (Nortriptyline)、丙咪嗪 (Imipramine)、氯米帕明 (Clomipramine) 等。
- 作用機制:主要通過抑制神經末梢對血清素 (serotonin, 5-HT) 和去甲腎上腺素 (norepinephrine, NE) 的再攝取 (reuptake),從而增加突觸間隙中這兩種神經傳導物質的濃度,增強其對突觸後受體的刺激。它們也會阻斷 α1-腎上腺素受體、組胺 H1 受體和毒蕈鹼 M1 受體,導致較多的副作用。
2. 選擇性血清素再攝取抑制劑 (Selective Serotonin Reuptake Inhibitors, SSRIs)
- 代表藥物:氟西汀 (Fluoxetine)、舍曲林 (Sertraline)、帕羅西汀 (Paroxetine)、西酞普蘭 (Citalopram)、艾司西酞普蘭 (Escitalopram)、氟伏沙明 (Fluvoxamine) 等。
- 作用機制:選擇性地抑制血清素 (5-HT) 的再攝取,顯著增加突觸間隙中血清素的濃度。這是目前最常用的一類抗抑鬱藥物,因為其副作用相對較少,耐受性較好。
3. 血清素和去甲腎上腺素再攝取抑制劑 (Serotonin and Norepinephrine Reuptake Inhibitors, SNRIs)
- 代表藥物:文拉法辛 (Venlafaxine)、度洛西汀 (Duloxetine)、來氟西汀 (Milnacipran) 等。
- 作用機制:抑制血清素 (5-HT) 和去甲腎上腺素 (NE) 的再攝取,同時增加這兩種神經傳導物質在突觸間隙的濃度。它們通常比 SSRIs 具有更廣泛的療效,也可用於治療神經性疼痛。
4. 去甲腎上腺素和多巴胺再攝取抑制劑 (Norepinephrine and Dopamine Reuptake Inhibitors, NDRIs)
- 代表藥物:安非他酮 (Bupropion)。
- 作用機制:抑制去甲腎上腺素 (NE) 和多巴胺 (DA) 的再攝取,增加這兩種神經傳導物質在突觸間隙的濃度。安非他酮的副作用較少,尤其是在性功能方面,也可用於戒菸。
第 Part II, 1 題3 分
臨床上使用 Atorvastatin(Lipitor)來降低血脂(lipidemia),試問其作用機制?
(A) 抑制 acetyl-CoA carboxylase;
(B) 抑制 acetyl-CoA transferase;
(C) 抑制 acetyl-CoA reductase;
(D) 抑制 HMG-CoA reductase;
(E) 抑制 cholestrol absroption。
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核心觀念
Atorvastatin(Lipitor,立普妥)屬於 statin 類降血脂藥物,主要作用是競爭性抑制肝臟膽固醇合成途徑中的 HMG-CoA reductase。
膽固醇合成的重要反應如下:
此步驟是肝臟膽固醇生合成的速率決定步驟。抑制此酵素後,肝細胞內膽固醇濃度下降,進而增加肝細胞表面的 LDL receptor 表現,使血液中的 LDL 被肝臟移除增加,達到降低血中膽固醇與 LDL 的效果。
解題方法
本題可由藥物分類直接判斷:
- Atorvastatin 是 statin 類藥物。
- Statin 類藥物的共同機轉是抑制 HMG-CoA reductase。
- 因此選擇與 HMG-CoA reductase 相符的選項。
其整體作用鏈為:
Atorvastatin 的主要降脂效果是降低 LDL,也可降低 triglyceride,並使 HDL 略微上升。
選項分析
(A) 抑制 acetyl-CoA carboxylase
錯誤。Acetyl-CoA carboxylase 主要參與脂肪酸合成,催化 acetyl-CoA 形成 malonyl-CoA,並非 statin 的主要作用標的。
第 Part II, 2 題3 分
Viagra (Sildenafil) 的分子作用機制為何?
(A) 抑制 adenylyl cyclase 而減低cAMP;
(B) 抑制 cGMP phosphodiestrase;
(C)促進一氧化氮(NO)產生;
(D)增加 guanylyl cyclase 活性;
(E) 除了A以外皆是。
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核心觀念
本題考查 Sildenafil(Viagra)在陰莖勃起生理中的作用機制,以及一氧化氮(NO)—環磷酸鳥苷(cGMP)訊息傳遞路徑。
正常機制如下:
接著:
cGMP 主要由 phosphodiesterase type 5(PDE5)分解:
Sildenafil 是選擇性 PDE5 抑制劑,因此可減少 cGMP 分解,使 cGMP 濃度維持較高,延長平滑肌鬆弛作用。
解題方法
判斷此題的關鍵,是找出 Sildenafil 直接作用的酵素。
Sildenafil 的直接作用為:
因此,選項中只有「抑制 cGMP phosphodiesterase」符合 Sildenafil 的直接分子作用機制。
需要注意的是,Sildenafil 本身不直接產生 NO,也不直接活化 guanylyl cyclase;它的作用是放大原本由 NO 所啟動的 cGMP 訊息。
選項分析
(A) 抑制 adenylyl cyclase 而減低 cAMP
錯誤。
Adenylyl cyclase 負責將 ATP 轉換為 cAMP:
Sildenafil 的主要標的不是 adenylyl cyclase,也不是藉由降低 cAMP 來產生作用。它作用於 PDE5,影響的是 cGMP,而非 cAMP。
此外,降低平滑肌細胞內第二訊息分子並非 Sildenafil 的主要機制。
(B) 抑制 cGMP phosphodiesterase
正確。
Sildenafil 抑制 PDE5,而 PDE5 負責分解 cGMP:
第 3 題
抗生素 penicillin G 因會抑制下列何種酵素而抑制細胞壁的生成?
(A) peptidyl transferase;
(B) arabinosyl transferase;
(C) transpeptidase;
(D) transglycosylase;
(E) 以上皆非。
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核心觀念
Penicillin G 屬於 β-內醯胺類抗生素,主要作用標的是細菌細胞壁肽聚糖合成末期的 transpeptidase(轉肽酶),此酵素又稱為 penicillin-binding protein, PBP。
細菌肽聚糖由醣鏈與短肽交聯而成。Transpeptidase 負責將相鄰肽聚糖鏈上的胜肽交聯,形成穩定的細胞壁結構。Penicillin G 的 β-內醯胺環會模擬正常受質末端的 D-Ala-D-Ala,與 transpeptidase 的活性中心形成穩定共價鍵,使酵素失去活性。
因此,肽聚糖無法完成交聯,細胞壁強度下降,細菌在滲透壓作用下容易裂解死亡。
解題方法
判斷 β-內醯胺類抗生素的作用機轉即可作答:
- Penicillin G 作用於細菌細胞壁合成。
- 細胞壁肽聚糖合成的關鍵末期步驟是肽鏈交聯。
- 催化肽鏈交聯的酵素是 transpeptidase。
- Penicillin G 抑制 transpeptidase,使細胞壁生成受阻。
核心反應可概念化表示為:
Penicillin G 抑制此步驟後:
結果是肽聚糖交聯不足,細胞壁變得脆弱。
選項分析
(A) peptidyl transferase
錯誤。Peptidyl transferase 是核糖體的大分子催化功能,負責蛋白質翻譯過程中胜肽鍵的形成,屬於蛋白質合成機制,並非細菌細胞壁肽聚糖交聯的酵素。
抑制此功能會影響蛋白質合成,典型相關藥物包括 chloramphenicol、macrolides、tetracyclines 等,但不是 penicillin G 的主要作用機轉。
第 4 題
Tamiflu (克流感)可抑制流行性感冒病毒(influenza virus)的何種酵素產生藥理作用?
(A) reverse transcriptase;
(B) thymidine kinase;
(C) protease;
(D) neuraminidase;
(E) DNA polymerase。
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核心觀念
本題考查抗流行性感冒病毒藥物 Tamiflu(克流感,oseltamivir) 的作用機轉。
流行性感冒病毒表面具有兩種重要醣蛋白:
- 血球凝集素(hemagglutinin,HA):協助病毒附著並進入宿主細胞。
- 神經胺酸酶(neuraminidase,NA):切斷宿主細胞表面的唾液酸,使新生成的病毒顆粒能從感染細胞釋放並擴散。
Oseltamivir 是前驅藥,經體內代謝成活性型後,會抑制病毒的 neuraminidase,使新生病毒不易離開感染細胞,降低病毒在呼吸道的擴散。
解題方法
判斷抗病毒藥物的標的時,可先將藥物與其主要病毒種類及作用階段配對:
- Tamiflu:流行性感冒病毒
- 主要作用:阻止新病毒顆粒釋放
- 對應酵素:neuraminidase
因此正確選項為:
選項分析
(A) reverse transcriptase
錯誤。Reverse transcriptase(反轉錄酶)將 RNA 轉錄成 DNA,主要存在於反轉錄病毒,例如 HIV。流行性感冒病毒屬於具包膜的負股單股 RNA 病毒,其複製系統不以 reverse transcriptase 為主要標的,Tamiflu 也不抑制此酵素。
(B) thymidine kinase
錯誤。Thymidine kinase(胸腺嘧啶核苷激酶)可將胸腺嘧啶核苷磷酸化,常與部分 DNA 病毒的核苷類似物活化有關,例如 herpesvirus。它不是 Tamiflu 的作用標的。
(C) protease
第 5 題
秋水仙素(colchicine)具有治療痛風的作用,下列何者是正確的相關敘述:
(A) 透過抑制免疫細胞 T cells 的活性;
(B)透過抑制免疫細胞 neutrophils 的活性;
(C)作用在調控細胞內 cyclooxygenase 的活性;
(D)作用在抑制肌動蛋白(actin)的聚合反應;
(E)除了C以外皆是。
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此題考驗對秋水仙素 (colchicine) 治療痛風作用機制的理解。秋水仙素是一種傳統的抗炎藥物,雖然其確切的抗炎機制複雜,但它在治療痛風急性發作方面有一定療效。
痛風急性發作是由於尿酸鹽結晶沉積在關節內,引發強烈的炎症反應,其中中性粒細胞 (neutrophils) 的募集和活化是關鍵環節。
秋水仙素的主要作用機制是抑制微管 (microtubules) 的形成,從而干擾細胞骨架的動態平衡。微管是由肌動蛋白 (actin) 聚合而成的細胞骨架的一部分,在細胞運動、吞噬、細胞分裂等過程中起重要作用。
具體到抗炎作用,秋水仙素通過以下方式發揮作用:
- 抑制中性粒細胞的趨化和粘附:秋水仙素可以干擾中性粒細胞與內皮細胞的粘附過程,減少中性粒細胞向炎症部位的募集。
- 抑制中性粒細胞的吞噬功能:它會干擾中性粒細胞吞噬尿酸鹽結晶的能力。
- 抑制炎症介質的釋放:秋水仙素可以抑制中性粒細胞釋放細胞因子(如 IL-1, IL-6, TNF-α)和趨化因子。
現在我們分析選項:
(A) 透過抑制免疫細胞 T cells 的活性:雖然 T 細胞也參與免疫反應,但秋水仙素的主要靶點並非 T 細胞。
(B) 透過抑制免疫細胞 neutrophils 的活性:這是正確的。秋水仙素通過干擾中性粒細胞的功能來減輕炎症反應。
(C) 作用在調控細胞內 cyclooxygenase 的活性:環氧化酶 (COX) 是花生四烯酸代謝的酶,產生前列腺素等炎症介質。
第 6 題
一些瘧疾病人在服用奎寧(quinin)後產生紅血球溶解(hemolysis)現象,試問這些病人缺乏下列何種酵素?
(A) Glucose 6-phosphate dehydrogenase;
(B) Hexokinase;
(C) Glucose 6-phosphatase;
(D) Fructose 1-phosphate kinase;
(E) pyruvate kinase。
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核心觀念
本題考查「葡萄糖-6-磷酸去氫酶缺乏症」與藥物誘發溶血性貧血的關係。
葡萄糖-6-磷酸去氫酶(glucose 6-phosphate dehydrogenase, G6PD)是磷酸戊糖途徑(pentose phosphate pathway)的關鍵酵素,負責產生還原型煙醯胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH):
此反應會產生 NADPH。紅血球沒有粒線體,主要依賴磷酸戊糖途徑供應 NADPH,以維持穀胱甘肽(glutathione)處於還原狀態:
還原型穀胱甘肽可清除過氧化物及其他氧化性物質,保護紅血球膜與血紅素。
奎寧具有氧化壓力,G6PD 缺乏患者因無法產生足夠 NADPH,抗氧化能力不足,容易發生紅血球溶解。
解題方法
題幹給出兩個關鍵訊息:
- 病人服用奎寧後發生溶血。
- 問缺乏哪一種酵素。
藥物誘發溶血首先聯想到氧化壓力與 G6PD 缺乏。其病理機轉如下:
因此正確答案為 Glucose 6-phosphate dehydrogenase。
選項分析
-
(A) Glucose 6-phosphate dehydrogenase:正確
G6PD 是磷酸戊糖途徑的起始及限速相關酵素,產生紅血球所需的 NADPH。缺乏時,紅血球無法有效將氧化型穀胱甘肽還原為 GSH,因此遇到奎寧等氧化性藥物時,會發生急性血管內或血管外溶血。
嚴重時可見血紅素氧化形成的 Heinz bodies,以及脾臟移除受損紅血球後形成的 bite cells。
-
(B) Hexokinase:錯誤
第 7 題
長期或是持續暴露受體(receptor)的 antagonist 會造成下列何種反應?
(A) receptor downregulation;
(B) tachyphylaxis;
(C) supersensitivity;
(D) receptor desensitization;
(E) A與B。
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核心觀念
長期或持續使用受體拮抗劑(antagonist)時,拮抗劑持續阻斷受體,使細胞長期處於「受體刺激不足」的狀態。細胞會產生代償性調整,包括:
- 增加受體數目:受體上調(receptor upregulation)
- 增強下游訊息傳遞反應
- 停藥或突然暴露於 agonist 時,產生過強反應:超敏感性(supersensitivity)
因此,本題核心是判斷「長期受體阻斷」所造成的受體調節方向。
解題方法
記憶受體調節的基本原則:
- 長期刺激受體:受體下調(downregulation)、去敏感化(desensitization)
- 長期阻斷受體:受體上調(upregulation)、超敏感性(supersensitivity)
本題是長期暴露於 antagonist,屬於長期受體阻斷,因此會使細胞增加受體數量與反應性,形成 supersensitivity。
故正確答案為 (C)。
選項分析
(A) receptor downregulation
錯誤。受體下調通常發生於受體長期受到 agonist 刺激時,細胞為避免過度刺激而減少受體數量。長期 antagonist 阻斷受體時,細胞的代償方向是增加受體數量,即 receptor upregulation。
(B) tachyphylaxis
第 8 題
下列何者可加速體內安非他命(amphetamine)的排出?
(A)氯化鈉;
(B)碳酸氫鈉;
(C)氯化銨;
(D)胃乳;
(E)以上皆非。
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核心觀念
本題考查弱鹼性藥物的尿液酸鹼度與腎小管再吸收。安非他命(amphetamine)屬於弱鹼性藥物,在體內可依下式存在於未解離型 與解離型 之間:
未解離型較容易穿過腎小管細胞膜而被再吸收;帶電的解離型則不易被再吸收,會留在尿液中排出。因此:
- 尿液酸化:安非他命轉為較多的 ,再吸收減少,排出增加。
- 尿液鹼化:安非他命轉為較多的未解離型 ,再吸收增加,排出減少。
弱鹼性藥物的解離程度可由 Henderson–Hasselbalch 關係式表示:
降低尿液的 ,會使 增加,形成所謂的「離子陷阱(ion trapping)」,促進腎臟排除安非他命。
解題方法
判斷各選項對尿液酸鹼度的影響:
- 先確認安非他命是弱鹼性藥物。
- 弱鹼性藥物要加速排出,應使尿液酸化。
- 比較各物質:
- 氯化銨可在體內產生酸化尿液的作用。
- 碳酸氫鈉與氫氧化鎂類制酸劑會使尿液偏鹼,降低安非他命排出。
- 氯化鈉對尿液酸鹼度沒有主要影響。
第 9 題
下列何者是正確描述藥物作用受體(receptor)的Kd值?
(A) 是藥物與受體之間作用(interaction)的分離(Koff) 與接合(Kon)反應速率常數的比值,也就是 Koff 除以 Kon;
(B) 是達到半數的受體與藥物接合的藥物濃度;
(C) 是達到1/2 最大藥效時的藥物濃度;
(D) 以上皆是;
(E) A與B是正確的。
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此題考驗對藥物-受體動力學參數 Kd 值的理解。Kd 值(解離常數,dissociation constant)是描述藥物與受體之間親和力 (affinity) 的一個重要指標。
(A) Kd 值定義為藥物與受體結合反應的速率常數 (Kon) 與分離反應的速率常數 (Koff) 之比,即 。這是一個正確的定義。Kd 值越小,表示藥物與受體的親和力越強。
(B) Kd 值也表示達到受體飽和度一半時所需的藥物濃度。
第 10 題
Ipilimumab 是一種治療轉移性黑色素瘤(melanoma)的單株抗體。試問其作用的抗原為下列何者?
(A) EGF receptor;
(B) HER2 receptor;
(C) VEGF receptor;
(D) CTLA-4;
(E) PD-1。
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核心觀念
本題考查癌症免疫治療中的「免疫檢查點抑制劑」及其單株抗體標的。
CTLA-4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4)是表現於活化 T 細胞上的抑制性受體,會與抗原呈現細胞上的 CD80/CD86 結合,抑制 T 細胞活化。Ipilimumab 為抗 CTLA-4 單株抗體,阻斷此抑制訊號,使 T 細胞維持較強的抗腫瘤免疫反應。
因此,Ipilimumab 作用的抗原為 CTLA-4。
解題方法
看到藥名 Ipilimumab,直接連結其藥理分類:
- Ipilimumab:抗 CTLA-4
- Nivolumab、Pembrolizumab:抗 PD-1
- Atezolizumab、Durvalumab、Avelumab:抗 PD-L1
Ipilimumab 結合 T 細胞表面的 CTLA-4,解除 T 細胞活化所受到的負向調控,促進免疫系統攻擊腫瘤細胞。
選項分析
- (A) EGF receptor:錯誤。
EGF receptor,即 EGFR,是受體型酪胺酸激酶,參與細胞增殖與存活訊號。其標靶藥物包括 Cetuximab、Panitumumab 等,並非 Ipilimumab 的作用標的。
第 二、簡答題 1 題8 分
試舉例說明降血脂藥物的合併療法?(8%)
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降血脂藥物的合併療法 (combination therapy for dyslipidemia) 是指同時使用兩種或兩種以上不同作用機制的藥物來治療血脂異常,以達到更佳的降脂效果,或針對不同類型的血脂異常(如高 LDL-C、高 TG、低 HDL-C)。合併療法的目標是更有效地降低心血管疾病的風險。
以下是一些常見的降血脂藥物合併療法範例:
1. 他汀類藥物 (Statins) + 依折麥布 (Ezetimibe)
- 作用機制:他汀類藥物(如阿托伐他汀 Atorvastatin, 瑞舒伐他汀 Rosuvastatin)主要通過抑制肝臟的 HMG-CoA reductase 來減少膽固醇合成,從而降低 LDL-C。依折麥布則通過抑制小腸對膽固醇的吸收,減少膽固醇進入肝臟,進一步降低 LDL-C。
- 臨床應用:這是最常見的合併療法之一,對於單獨使用他汀類藥物 LDL-C 降低效果不足的患者,或需要更強 LDL-C 降低效果的患者(如高風險心血管疾病患者),效果顯著。
2. 他汀類藥物 (Statins) + 菸鹼酸衍生物 (Niacin derivatives) / 貝群 (Fibrates)
- 作用機制:
- 他汀類 + 菸鹼酸 (Niacin):菸鹼酸(維生素 B3)可以降低 LDL-C、降低三酸甘油酯 (TG),並升高 HDL-C。與他汀類聯用可以更全面地改善血脂譜。
- 他汀類 + 貝群 (Fibrates,如吉非貝齊 Gemfibrozil, 苯扎貝特 Fenofibrate):貝群主要通過激活過氧化物酶體增殖物激活受體 α (PPARα) 來降低 TG,並升高 HDL-C。與他汀類聯用,特別適用於以高 TG 和低 HDL-C 為主的血脂異常。
- 臨床考量:他汀類與貝群(特別是吉非貝齊)聯用時,會增加肌病 (myopathy) 和橫紋肌溶解 (rhabdomyolysis) 的風險,因為兩者都可能通過不同機制影響肌酸激酶 (CK) 的代謝或產生,需要密切監測。與菸鹼酸聯用也可能增加潮紅 (flushing) 等副作用。
3. 他汀類藥物 (Statins) + 膽汁酸螯合劑 (Bile acid sequestrants)
- 作用機制:膽汁酸螯合劑(如考來烯胺 Cholestyramine, 考來替泊 Colestipol)結合膽汁酸,阻止其在腸道的重吸收,迫使肝臟從膽固醇合成更多的膽汁酸,
第 二、簡答題 2 題12 分
試說明 physiological antagonist; partial agonist; 與 allosteric modulators (12%)
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這三個概念都與藥物與受體的作用有關,但描述了不同的作用模式:
1. 生理拮抗劑 (Physiological Antagonist)
- 定義:生理拮抗劑是指兩種藥物或兩種生理活性物質,它們作用於不同的受體系統,但其最終產生的生理效應是相互拮抗的。換句話說,它們通過不同的途徑,但最終達到相反的結果。
- 作用機制:它們不直接與同一受體結合,而是通過影響不同的生理系統來抵消對方的作用。
- 範例:
- 腎上腺素 (epinephrine) 與組織胺 (histamine):腎上腺素通過激活 β2-腎上腺素受體,引起支氣管平滑肌舒張,而組織胺通過激活 H1 受體,引起支氣管平滑肌收縮。兩者作用的受體不同,但效應相反。
- 胰島素 (insulin) 與升糖素 (glucagon):胰島素降低血糖,而升糖素升高血糖。它們作用於不同的受體和信號通路,但具有相反的血糖調節作用。
- 血壓調節:例如,血管收縮劑(如去甲腎上腺素)升高血壓,而血管舒張劑(如血管緊張素 II 受體阻斷劑)降低血壓。
2. 部分激動劑 (Partial Agonist)
- 定義:部分激動劑是指與受體結合後,能夠激活受體產生效應,但其最大效應(intrinsic efficacy)低於完全激動劑 (full agonist) 的藥物。即使在受體完全飽和的情況下,部分激動劑也無法達到完全激動劑所能產生的最大反應。
- 作用機制:部分激動劑與受體結合後,能夠激活受體,但其激活受體的效率(intrinsic efficacy)較低。當它與受體結合時,會產生一個介於無效應和完全激動劑效應之間的反應強度。
- 與完全激動劑的區別:完全激動劑在與受體結合後,能夠產生受體系統所能達到的最大反應。
- 在存在完全激動劑時的作用:當部分激動劑與完全激動劑同時存在時,部分激動劑會與受體結合,佔據一部分受體位點,但由於其效能較低,反而會降低完全激動劑所能達到的總體反應強度,表現出拮抗作用。
- 範例:
- 布普洛芬 (Buprenorphine):一種鴉片類藥物,是 μ-鴉片受體的部分激動劑。它具有鎮痛作用,但其鎮痛效果不如嗎啡 (morphine) 等完全激動劑。它也可以用於鴉片類藥物戒斷治療。