108 年 國立成功大學臨床藥學與藥物科技研究所甲組《藥理學》
第 1 題12 分
請列舉四種不同作用機轉的抗黴菌藥物,需說明藥名、機轉及可能的副作用。
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本題主要在考察對不同類別抗黴菌藥物作用機轉與副作用的理解。抗黴菌藥物種類繁多,作用機轉涵蓋細胞壁合成抑制、細胞膜功能干擾、核酸合成抑制、蛋白質合成抑制、微管功能干擾等。
以下列舉四種不同機轉的抗黴菌藥物:
-
藥名: Amphotericin B
- 作用機轉: 屬於聚烯類抗生素,主要作用於黴菌細胞膜。它與細胞膜上的麥角固醇 (ergosterol) 結合,形成離子通道,導致細胞膜通透性改變,離子外漏,最終引起細胞死亡。
- 副作用: 腎毒性 (nephrotoxicity) 是其最嚴重的副作用,常出現電解質不平衡(特別是低血鉀、低血鎂)。此外,尚有發燒、畏寒、噁心、嘔吐、貧血、輸液反應等。
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藥名: Fluconazole
- 作用機轉: 屬於三唑類抗黴菌藥物,抑制黴菌細胞膜合成的關鍵酵素 14α-去甲基化酶 (14α-demethylase),該酵素負責將羊毛固醇 (lanosterol) 轉化為麥角固醇。麥角固醇是黴菌細胞膜的重要組成成分,其缺乏會導致細胞膜結構與功能異常。
- 副作用: 相較於 Amphotericin B,其毒性較低。常見副作用包括肝功能異常(轉胺酶升高)、噁心、嘔吐、腹瀉、頭痛、皮疹。少數可能引起 QT 間期延長。
第 2 題38 分
請說明下列藥物的作用機轉及其臨床用途。(38%)
- digoxin
- spironolactone
- rosuvastatin
- bosentan
- iloprost
- doxorubicin
- sorafenib
- octreotide
- penicillin
- cyclophosphamide
- gentamycin
- montelukast
- omalizumab
- finasteride
- tamsulosin
- isoniazide
- mefloquine
- rituximab
- indapamide
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核心觀念
本題考查各類常用藥物的「藥物分類—主要作用標的—生理效應—臨床用途—重要不良反應」連結。作答時應先辨認藥物所屬系統,再以其主要分子標的推導臨床效果,最後補充代表性適應症與高頻陷阱。
解題方法
每個藥物依下列順序作答:
- 指出藥物分類與主要作用標的。
- 說明作用機轉及其造成的生理變化。
- 連結至主要臨床用途。
- 補充最具鑑別度的不良反應或禁忌。
各藥物逐項分析
1. Digoxin
作用機轉:
Digoxin 抑制心肌細胞膜上的 ,使細胞內 濃度上升,進而降低 交換作用,使細胞內 增加並儲存於肌漿網中。因此,心肌收縮時釋放較多 ,產生正性變力作用。
此外,digoxin 增加迷走神經張力,使房室結傳導速度下降、有效不應期延長,具有負性變時及負性傳導作用。
臨床用途:
- 心衰竭的輔助治療,可增加心輸出量。
- 控制心房顫動、心房撲動的心室速率。
重要考點:
Digoxin 的治療指數狹窄,中毒可造成噁心、嘔吐、視覺異常、心律不整。低血鉀會增加 digoxin 與 -ATPase 的結合,提升中毒風險;腎功能不良時也需減量。
2. Spironolactone
作用機轉:
Spironolactone 是醛固酮受體拮抗劑,作用於遠曲小管末端及集合管的細胞內礦物皮質素受體,抑制醛固酮誘導的上皮鈉離子通道及 -ATPase 表現。
結果為:
- 減少 與水分再吸收。
- 減少 與 排出。
- 產生保鉀性利尿作用。
臨床用途:
- 心衰竭,可降低死亡率及心室重塑。
- 原發性醛固酮增多症。
- 肝硬化腹水。
- 高血壓的輔助治療。
- 女性雄性禿、多毛症。
重要考點:
主要不良反應為高血鉀、代謝性酸中毒、男性女乳症、性功能障礙及月經異常。男性女乳症是因其具有抗雄性素及部分雌性素樣作用;eplerenone 的內分泌副作用較少。
3. Rosuvastatin
作用機轉:
Rosuvastatin 抑制肝臟膽固醇合成的限速酵素 reductase,使肝細胞內膽固醇下降,進而增加肝細胞表面 LDL receptor 表現,促進血中 LDL 被肝臟清除。
臨床用途:
- 高膽固醇血症。
- 混合型血脂異常。
- 動脈粥樣硬化心血管疾病的初級及次級預防。
- 降低心肌梗塞及缺血性中風風險。
重要考點:
Rosuvastatin 為高效力 statin,主要降低 LDL,也可輕度降低三酸甘油脂並提高 HDL。重要副作用包括肌肉疼痛、肌病、橫紋肌溶解及肝酵素上升。懷孕及活動性肝病時禁用。
4. Bosentan
作用機轉:
Bosentan 是內皮素受體拮抗劑,阻斷 及 受體。內皮素-1 會造成血管收縮、血管平滑肌增生及肺血管重塑;阻斷其作用可降低肺血管阻力。
臨床用途:
- 肺動脈高壓。
- 改善運動耐受度及延緩疾病惡化。
- 系統性硬化症相關肺動脈高壓患者,可減少新的指端潰瘍形成。
重要考點:
Bosentan 具肝毒性,使用期間需監測肝功能。它也會誘導 CYP3A4 與 CYP2C9,可能降低口服避孕藥及其他藥物的效果,並具有致畸胎風險。
5. Iloprost
作用機轉:
Iloprost 是前列環素 類似物,活化血管平滑肌上的 prostacyclin receptor,增加腺苷酸環化酶活性及細胞內 ,造成:
- 肺血管及周邊血管擴張。
- 抑制血小板凝集。
- 抑制血管平滑肌增生。
臨床用途:
- 肺動脈高壓。
- 部分嚴重周邊動脈疾病或雷諾氏現象。
- 透過吸入方式可選擇性改善肺血管阻力。
重要考點:
常見副作用包括頭痛、潮紅、低血壓、下顎疼痛及咳嗽。其與 bosentan 都可用於肺動脈高壓,但 bosentan 是內皮素受體拮抗劑,iloprost 則是前列環素類似物。
6. Doxorubicin
作用機轉:
Doxorubicin 為 anthracycline 類抗癌藥,主要機轉包括:
- 插入 DNA 鹼基對之間,干擾 DNA 複製及 RNA 合成。
- 抑制 topoisomerase II,使 DNA 雙股斷裂後無法修復。
- 產生自由基,造成 DNA、細胞膜及粒線體損傷。
臨床用途:
- 急性白血病及淋巴瘤。
- 乳癌。
- 肉瘤。
- 多發性骨髓瘤。
- 部分卵巢癌、膀胱癌及其他實體腫瘤。
重要考點:
最重要的劑量限制性毒性是心肌病變及鬱血性心衰竭,與累積總劑量相關。其他副作用包括骨髓抑制、口腔炎、噁心、脫髮及紅色尿液。Dexrazoxane 可降低其心臟毒性。
7. Sorafenib
作用機轉:
Sorafenib 是多重激酶抑制劑,抑制:
- RAF kinase:抑制 細胞增殖路徑。
- VEGFR、PDGFR:抑制腫瘤血管新生。
- 其他與腫瘤生長及血管新生相關的酪胺酸激酶。
臨床用途:
- 晚期肝細胞癌。
- 晚期腎細胞癌。
- 放射性碘治療無效的分化型甲狀腺癌。
重要考點:
常見副作用包括手足症候群、腹瀉、皮疹、高血壓、疲倦及肝毒性。此藥同時抑制腫瘤細胞內訊息傳遞及腫瘤血管新生。
8. Octreotide
作用機轉:
Octreotide 是長效 somatostatin 類似物,主要作用於 somatostatin receptor,抑制多種荷爾蒙與腸胃道分泌:
- 抑制生長激素。
- 抑制 TSH。
- 抑制胰島素與升糖素。
- 抑制胃腸道荷爾蒙及腸液分泌。
- 降低內臟血流。
臨床用途:
- 肢端肥大症。
- 分泌生長激素的腦下垂體腺瘤。
- 類癌症候群及其他神經內分泌腫瘤造成的腹瀉與潮紅。
- 食道靜脈曲張出血,可降低內臟血流。
- 胰島素瘤、升糖素瘤等荷爾蒙分泌性腫瘤的症狀控制。
重要考點:
副作用包括腹瀉、腹痛、膽結石、血糖異常及心搏過慢。其抑制膽囊收縮及膽汁分泌,長期使用容易形成膽結石。
9. Penicillin
作用機轉:
Penicillin 為 -lactam 類抗生素,與細菌的 penicillin-binding proteins 結合,抑制 transpeptidase 所催化的肽聚糖交聯,阻止細胞壁合成。
細胞壁結構不穩定後,細菌在生長分裂時因滲透壓破裂而死亡,因此屬於殺菌性抗生素。
臨床用途:
依不同製劑及細菌敏感性,可用於:
- 鏈球菌感染。
- 肺炎鏈球菌感染。
- 梅毒。
- 梭狀桿菌感染。
- 腦膜炎雙球菌感染。
- 部分厭氧菌感染。
重要考點:
抗藥性主要來自 -lactamase、改變 PBP 或降低藥物進入細菌。最重要副作用為過敏反應,包括蕁麻疹、支氣管痙攣及過敏性休克。Penicillin 主要作用於細胞壁,對人體細胞毒性較低。
10. Cyclophosphamide
作用機轉:
Cyclophosphamide 是烷化劑前驅藥,經肝臟 CYP450 活化後產生 phosphoramide mustard。此活性代謝物使 DNA 鹼基,尤其是 guanine 的 位點形成交聯,阻止 DNA 複製及轉錄,造成細胞死亡。
臨床用途:
- 淋巴瘤及白血病。
- 乳癌。
- 多發性骨髓瘤。
- 乳癌及淋巴瘤的化學治療。
- 自體免疫疾病,如 lupus nephritis、血管炎及嚴重免疫疾病。
重要考點:
主要副作用包括骨髓抑制、禿髮、不孕、噁心、出血性膀胱炎及第二原發性惡性腫瘤。代謝物 acrolein 造成膀胱毒性,可用 mesna 合併大量補液及頻繁排尿預防。
11. Gentamicin
題目中的 “gentamycin” 通常指 gentamicin。
作用機轉:
Gentamicin 為 aminoglycoside,穿過細菌外膜及細胞膜後,與 核糖體不可逆結合,造成:
- 阻止起始複合體形成。
- 誤讀 mRNA。
- 產生錯誤蛋白質。
- 破壞細菌細胞膜。
因此具有濃度依賴性殺菌作用,並有 post-antibiotic effect。
臨床用途:
- 嚴重革蘭氏陰性桿菌感染。
- 與 -lactam 或 vancomycin 合併治療嚴重感染。
- Enterococcus 心內膜炎時與細胞壁抑制劑產生協同作用。
- 某些腹腔內、泌尿道及敗血症感染。
重要考點:
需依腎功能調整劑量。主要毒性為腎毒性、耳毒性及神經肌肉阻斷。Aminoglycoside 必須依賴氧氣進入細菌,因此對厭氧菌無效。
12. Montelukast
作用機轉:
Montelukast 選擇性阻斷 cysteinyl leukotriene receptor 1,即 receptor,抑制 leukotriene 、、 所造成的:
第 3 題15 分
請說明阿茲海默症(Alzheimer's disease)之病理機制、常見藥物治療策略(作用機制)與其副作用。
(15%)
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阿茲海默症 (Alzheimer's disease, AD) 是一種常見的退化性神經疾病,以記憶力衰退、認知功能下降為主要特徵。
病理機制:
AD 的病理機制複雜,主要有兩大特徵:
- 類澱粉斑塊 (Amyloid plaques): 腦中 β-澱粉樣蛋白 (amyloid-beta, Aβ) 的異常堆積。Aβ 來自於澱粉樣前驅蛋白 (amyloid precursor protein, APP) 的異常切割。正常情況下,APP 經由 α-分泌酶 (α-secretase) 和 γ-分泌酶 (γ-secretase) 切割;但在 AD 患者中,APP 經由 β-分泌酶 (β-secretase, BACE1) 和 γ-分泌酶切割,產生較長且易於聚集的 Aβ42,這些 Aβ42 寡聚物和纖維會在神經元外形成斑塊,引發神經炎症和毒性。
- 神經纖維糾結 (Neurofibrillary tangles, NFTs): tau 蛋白的過度磷酸化和異常聚集。Tau 蛋白是微管的穩定劑,正常情況下有助於維持神經元結構和軸突運輸。在 AD 患者中,tau 蛋白會發生過度磷酸化,脫離微管並聚集形成神經纖維糾結,沉積於神經元細胞內,破壞細胞骨架,干擾軸突運輸,最終導致神經元死亡。
此外,神經炎症、氧化壓力、粒線體功能障礙、突觸功能喪失等也與 AD 的發生發展密切相關。
常見藥物治療策略 (作用機制) 與副作用:
目前針對 AD 的藥物治療主要是症狀性治療,旨在改善認知功能和減輕行為症狀,無法治癒疾病。
- 乙醯膽鹼酯酶抑制劑 (Acetylcholinesterase inhibitors, AChEIs):
- 作用機制: AD 患者腦中乙醯膽鹼 (acetylcholine) 的含量下降。
第 4 題15 分
請說明焦慮疾患(anxiety disorders)之病理機制、常見藥物治療策略(作用機制)與其副作用。
(15%)
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焦慮疾患 (anxiety disorders) 是一類以過度、持續的擔憂、恐懼和生理反應為特徵的精神疾病。其病理機制涉及多種神經傳導物質系統、腦區結構與功能異常。
病理機制:
- 神經傳導物質系統失調:
- 血清素 (Serotonin, 5-HT): 許多抗焦慮藥物(如 SSRIs)都作用於血清素系統,顯示其在調節情緒、焦慮中的重要性。血清素能階低下或受體功能異常可能與焦慮有關。
- 去甲腎上腺素 (Norepinephrine): 與壓力反應、警覺性相關。過度活化的去甲腎上腺素系統可能導致過度的警覺和恐懼反應。
- γ-氨基丁酸 (Gamma-aminobutyric acid, GABA): 是主要的抑制性神經傳導物質。GABA 能階低下或 GABA 受體功能障礙,會導致神經元過度興奮,增加焦慮。苯二氮䓬類藥物 (benzodiazepines) 就是透過增強 GABA 的作用。
- 谷氨酸 (Glutamate): 作為興奮性神經傳導物質,其系統失調也可能參與焦慮的產生。
- 腦區結構與功能異常:
- 杏仁核 (Amygdala): 負責處理情緒,特別是恐懼和焦慮。在焦慮疾患中,杏仁核的活動可能過度活躍。
- 前額葉皮質 (Prefrontal Cortex, PFC): 負責認知控制、情緒調節。PFC 功能異常可能導致對威脅的評估失準,以及對焦慮反應的抑制不足。
- 海馬迴 (Hippocampus): 參與記憶形成和情緒調節。
- 腦幹 (Brainstem): 參與自主神經系統的調節,影響心率、血壓等生理反應。
- 遺傳與環境因素: 遺傳易感性、童年創傷、重大生活壓力事件等都可能增加罹患焦慮疾患的風險。
常見藥物治療策略 (作用機制) 與副作用:
- 選擇性血清素再回收抑制劑 (Selective Serotonin Reuptake Inhibitors, SSRIs):
- 作用機制: 抑制突觸前神經元對血清素的再回收,增加突觸間隙中血清素的濃度,長期使用可調節神經迴路,改善情緒和減輕焦慮。
- 常見藥物: Sertraline (Zoloft), Fluoxetine (Prozac), Paroxetine (Paxil), Citalopram (Celexa), Escitalopram (Lexapro)。
第 5 題20 分
請說明下列藥物之作用機轉、與臨床用途。(20%)
(A) Fentanyl
(B) Cannabidiol
(C) Oxytocin
(D) Lorcaserin
(E) Sildenafil
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本題要求說明五種藥物的作用機轉與臨床用途,涵蓋鎮痛、抗癲癇、荷爾蒙、減重、勃起功能障礙等多個領域。
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(A) Fentanyl
- 作用機轉: 是一種強效的合成鴉片類 (opioid) 鎮痛藥。它主要作用於中樞神經系統和周邊神經系統的 μ-鴉片受體 (mu-opioid receptor)。結合此受體後,透過抑制腺苷酸環化酶 (adenylyl cyclase),減少 cAMP 產生,並通過離子通道調節(如鉀離子外流增加、鈣離子內流減少),抑制神經傳導物質(如 P 物質、谷氨酸)的釋放,從而產生強烈的鎮痛作用。
- 臨床用途: 主要用於治療中度至重度疼痛,特別是手術麻醉期間的鎮痛,以及癌性疼痛的緩解。也可用於麻醉誘導。
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(B) Cannabidiol (CBD)
- 作用機轉: 大麻二酚 (CBD) 是從大麻植物中提取的一種非精神活性成分。其作用機轉複雜且仍在研究中,與四氫大麻酚 (THC) 不同,CBD 對 CB1 和 CB2 大麻素受體的親和力很低。它被認為透過多種途徑發揮作用,包括:
- 間接影響大麻素系統。
- 作用於其他受體,如 5-HT1A 血清素受體(抗焦慮、抗抑鬱作用)。
- 作用於瞬時受體電位離子通道 (TRPV channels)(抗發炎、鎮痛作用)。
- 抑制細胞凋亡、抗氧化、抗發炎作用。
- 臨床用途: 已被證實可有效用於治療特定類型的罕見兒童癲癇(如 Lennox-Gastaut 症候群、Dravet 症候群),藥品名為 Epidiolex。此外,CBD 在緩解慢性疼痛、焦慮、失眠等方面也顯示出潛力,但這些應用大多尚在研究階段或作為補充療法。
- 作用機轉: 大麻二酚 (CBD) 是從大麻植物中提取的一種非精神活性成分。其作用機轉複雜且仍在研究中,與四氫大麻酚 (THC) 不同,CBD 對 CB1 和 CB2 大麻素受體的親和力很低。它被認為透過多種途徑發揮作用,包括:
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(C) Oxytocin
- 作用機轉: 是一種由下視丘合成、腦下垂體後葉釋放的荷爾蒙,也是一種神經胜肽。它主要作用於子宮平滑肌上的催產素受體 (oxytocin receptors),引起子宮收縮。