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PART 5 · 第 19 章 · 藥理學

抗微生物藥:
一張標靶圖收齊全部

抗生素是國考藥理題量最大的一塊,但別硬背幾十個藥名。所有抗生素只做四件事之一:拆細胞壁、卡蛋白質工廠、剪核酸、斷葉酸。先把「打哪個標靶」這張圖焊死,每個藥往標靶上掛,連抗藥性與毒性都跟著推得出來。再順帶收抗病毒、抗黴菌、化療藥的分類。

先給這章一把萬用鑰匙:

核心洞察

抗生素之所以能殺細菌卻不太傷人,靠的是「打人類細胞沒有的標靶」——細菌的細胞壁(人類沒有)70S 核醣體(人類是 80S)、細菌的 DNA gyrase、細菌的葉酸合成(人類直接從食物攝取)。考題幾乎都圍著「哪類藥打哪個標靶、為何選擇性毒性」轉。把四大標靶記牢,這一章就拿穩了。

五節:① 抗生素四大機轉標靶、② 抗藥性與殺菌/抑菌、③ 抗微生物藥招牌毒性對照、④ 抗病毒與抗黴菌標靶、⑤ 化療藥分類與共同毒性。其中第 3 節用一張表收齊「藥(類)→ 招牌毒性 → 機轉」,把國考最愛考的器官特異毒性配對一次背齊。

§1

四大標靶:抗生素打哪裡

抗生素能只炸敵軍、不誤傷友軍,靠的是「攻擊細菌身上人類沒有的裝備」——好比只轟敵方獨有的雷達站,自己人沒裝那台雷達就不會被波及。把一隻細菌畫出來,標出這四個「敵軍獨有」的攻擊部位,幾十個藥就各自歸位了:

抗生素機轉標靶 · 細菌構造 + 各類藥打哪 ★ 高頻 · 四大標靶
細菌 1 ① 細胞壁合成 50S 30S ② 蛋白質合成(70S) ③ 核酸 ④ 葉酸合成 細胞壁:β-lactam ・ vancomycin penicillin/cephalosporin/carbapenem 30S:aminoglycoside ・ tetracycline aminoglycoside 殺菌・tetracycline 抑菌 50S:macrolide ・ clindamycin + chloramphenicol(皆抑菌) 核酸:fluoroquinolone ・ rifampin FQ 擋 DNA gyrase・rifampin 擋 RNA pol 葉酸:sulfonamide ・ trimethoprim 阻斷細菌葉酸合成兩個酵素步驟

記憶錨(30S vs 50S 最會考):30S=aminoglycoside(殺菌)+ tetracycline(抑菌)50S=macrolide + clindamycin + chloramphenicol(皆抑菌)。英文口訣「Buy AT 30」(30S 買 Aminoglycoside/Tetracycline);50S 用中文「麥香雞」(=Macrolide、=Clindamycin、=Chloramphenicol,諧音麥香雞)。數字小的 30S 只裝 2 種、數字大的 50S 裝 3 種。

標靶藥物類別機轉重點
① 細胞壁β-lactam(penicillin / cephalosporin / carbapenem)抑制 PBP(transpeptidase)→ 阻斷胜肽聚糖交聯
vancomycin結合 D-Ala-D-Ala 末端,阻止細胞壁延長(不經 PBP)
② 蛋白質合成30S:aminoglycoside、tetracyclineaminoglycoside 致誤讀(殺菌);tetracycline 擋 tRNA 進入(抑菌)
50S:macrolide、clindamycin、chloramphenicol抑制肽鏈延長/轉位(抑菌)
③ 核酸fluoroquinolone、rifampinFQ 抑 DNA gyrase(topo II)/topo IV;rifampin 抑細菌 RNA polymerase
④ 葉酸sulfonamide、trimethoprim分別抑 dihydropteroate synthase 與 dihydrofolate reductase(序列阻斷)
§2

抗藥性與殺菌/抑菌

細菌對抗生素的抗藥(resistance)機轉,國考考三條主線——理解它們,也就懂了為什麼某些藥會失效:

① 把藥分解掉

酵素破壞

最經典:β-lactamase(如 penicillinase)水解 β-lactam 環使其失效。對策:加 β-lactamase 抑制劑(clavulanate、tazobactam)保護藥物。

② 改掉標靶

target 改變

把藥要打的目標改形狀使藥認不得。MRSA=改變 PBP(PBP2a)使 β-lactam 失效;改變核醣體結合位 → 對 macrolide 抗藥。

③ 把藥趕出去

efflux / 通透↓

外排幫浦(efflux pump)主動把藥打出菌外,或減少膜通透性讓藥進不來(如部分對 tetracycline/FQ 的抗藥)。

殺菌(-cidal)vs 抑菌(-static)

殺菌(bactericidal)=直接殺死細菌:β-lactam、vancomycin、aminoglycoside、fluoroquinolone、rifampin、metronidazole。抑菌(bacteriostatic)=只把細菌「按住」、實際清除靠自己的免疫:多數蛋白質合成抑制劑——tetracycline、macrolide、clindamycin、chloramphenicol、sulfonamide。當病人免疫靠不住時(免疫低下/心內膜炎/腦膜炎)就必須用殺菌劑——因為抑菌劑「按住細菌」這招,前提是你還有一支免疫部隊能上來補刀;免疫垮了,按住也沒用。

兩個記法:① 殺菌記英文口訣 「Very Finely Proficient At Cell Murder」Vanco/Fluoroquinolone/Penicillin・β-lactam/Aminoglycoside/Cephalosporin/Metronidazole)。② 最愛當陷阱的例外=aminoglycoside:它打 30S 核醣體(蛋白質合成抑制劑那一掛)卻是殺菌,和同住 30S 的 tetracycline(抑菌)剛好相反——考題就愛挖這個。

§3

招牌毒性:哪個藥傷哪個器官

抗生素題的另一大主軸是副作用配對——給情境(「用了某藥後出現某症狀」)反推是哪個藥,或反過來問某藥的招牌毒性。這些毒性不是亂背,多半能從機轉推:例如打蛋白質合成的藥傷粒線體核醣體(人類粒線體像細菌),抗結核藥多傷肝。把下表這幾隻「藥(類)→ 招牌毒性 → 為什麼」對齊,國考的毒性題大半就到手:

藥(類)招牌毒性機轉 / 備註
Aminoglycoside
gentamicin 等
腎毒性 + 耳毒性(聽力/前庭)近端腎小管蓄積;耳毒可不可逆。與其他腎/耳毒藥併用更危險
VancomycinRed man 症候群 + 腎毒性Red man=輸注太快致組織胺釋放的類過敏(非真過敏,放慢輸注可解)
Chloramphenicol灰嬰症(gray baby)+ 再生不良性貧血新生兒肝 UDP-GT 未成熟、無法代謝;aplastic anemia 為劑量無關特異反應
Tetracycline牙齒/骨骼著色、抑制骨生長螯合鈣沉積;孕婦、8 歲以下兒童禁用。亦光敏感
Macrolide
erythromycin 等
QT 延長 + 腸胃不適促腸蠕動(motilin 致噁心);抑 CYP3A4 致交互作用
Fluoroquinolone肌腱斷裂 + 軟骨毒性 + QT 延長傷結締組織 → 孕婦/兒童相對禁用(軟骨);老人+類固醇增肌腱風險
SulfonamideSJS/過敏 + 核黃疸(kernicterus)嚴重皮膚反應(Stevens-Johnson);競爭白蛋白把膽紅素擠出 → 新生兒核黃疸,故孕婦末期/新生兒避用
Isoniazid(INH)肝毒性 + 周邊神經病變神經病變因耗竭維生素 B6需併補 B6(pyridoxine)預防
Rifampin橘色體液 + 肝毒性 + 酶誘導體液(尿/淚/汗)變橘紅(無害但需衛教);強力 CYP450 誘導劑→ 降低口服避孕藥等藥效
Ethambutol視神經炎(視力/紅綠色覺↓)RIPE 四藥中唯一招牌眼毒;通常可逆,用前後查視力
Pyrazinamide肝毒性 + 高尿酸血症抑尿酸排泄 → 可誘發痛風;本身亦肝毒(RIPE 多藥皆肝毒)
抗結核 RIPE 四藥的毒性各有招牌(必背)

第一線抗結核 RIPE=Rifampin・Isoniazid・Pyrazinamide・Ethambutol多數都傷肝,但各自有一個「非肝」的招牌可拿來鑑別:Rifampin=橘色體液+酶誘導Isoniazid=周邊神經病變(補 B6 解)Pyrazinamide=高尿酸(誘痛風)Ethambutol=視神經炎(眼睛)。記法:「R 染橘、I 麻手腳、P 痛風、E 傷眼」。考題給「用四合一抗結核藥後視力模糊」→ 直指 ethambutol;給「手腳麻」→ isoniazid(缺 B6)

兩個最愛當陷阱的「不是真過敏」

Vancomycin 的 red man 症候群:是輸注太快直接刺激肥大細胞釋放組織胺造成的類過敏(anaphylactoid)不是 IgE 過敏——處置是放慢輸注速度+抗組織胺,不必換藥。② Sulfonamide 的核黃疸:機轉不是「藥本身毒」,而是 sulfa 把膽紅素從白蛋白上競爭擠下來 → 游離膽紅素升高 → 滲入新生兒腦部 → kernicterus,所以孕婦末期與新生兒避用磺胺類。兩者都常被誤當「典型藥物過敏」。

§4

抗病毒與抗黴菌:各打各的標靶

抗病毒

acyclovir ・ oseltamivir

acyclovir:治 HSV/VZV。需被病毒的胸苷激酶(thymidine kinase)磷酸化活化 → 抑制病毒 DNA polymerase、終止 DNA 鏈(只在感染細胞活化 → 選擇性高)。
oseltamivir(克流感):治流感。抑制神經胺酸酶(neuraminidase)→ 新病毒無法從細胞釋出擴散。

抗黴菌

標靶都繞 ergosterol / 細胞壁

黴菌膜的固醇是 ergosterol(人類是 cholesterol)——這就是選擇性所在:
azole(-azole):抑制 ergosterol 合成(lanosterol 去甲基化酵素)。
amphotericin B:直接結合 ergosterol 在膜上打孔(強效但腎毒)。
echinocandin(-fungin):抑制細胞壁 β-glucan 合成。

acyclovir 為什麼幾乎只打感染細胞

acyclovir 進到細胞時是沒上膛的子彈——要先被磷酸化「上膛」才有殺傷力,而第一步那把鑰匙(胸苷激酶 thymidine kinase)只有病毒帶。所以只有被 HSV/VZV 感染的細胞才會把 acyclovir 活化成有毒形式,沒被感染的正常細胞缺那把鑰匙、子彈一直空著。這就是它選擇性高、副作用小的祕密;也解釋了一種抗藥機轉=病毒突變掉自己的 thymidine kinase(沒鑰匙就活化不了藥)。

為什麼抗黴菌比抗細菌難

細菌是原核、與人類差異大(細胞壁、70S 核醣體都是人類沒有的),所以好找選擇性標靶。黴菌是真核、構造跟人類細胞接近,能下手的差異主要只剩細胞膜固醇種類(ergosterol vs cholesterol)細胞壁(β-glucan,人類沒有)——這就是 azole/amphotericin/echinocandin 三類標靶的由來,也是抗黴菌藥往往毒性較大的原因。

§5

化療藥:細胞週期與共同毒性

抗癌化療藥(chemotherapy)先依「是否只在細胞週期特定時相有效」分兩大群:

細胞週期專一(CCS)

只在某一相殺

只對分裂中的特定時相有效(S 期或 M 期),對快速分裂腫瘤效果好:
抗代謝藥(S 期):methotrexate(抑 DHFR)、5-FU、6-MP。
植物鹼(M 期):vincristine/vinblastine(抑微管聚合)、paclitaxel(穩定微管)。

細胞週期非專一(CCNS)

任何時相都殺

對是否在分裂較不挑:
烷化劑(alkylating agent):cyclophosphamide、cisplatin → 與 DNA 交聯。
抗生素類(antitumor antibiotics):doxorubicin(嵌入 DNA/抑 topo II)、bleomycin。

細胞週期 · 各化療藥打在哪一相 CCS 挑時相 · CCNS 不挑
M G1 S G2 S 期:抗代謝藥 methotrexate · 5-FU · 6-MP M 期:植物鹼/紫杉醇 vincristine(抑微管)· paclitaxel ↑ S/M 挑時相=CCS 細胞週期專一 CCNS 細胞週期非專一 整個週期任何時相都殺 烷化劑 cyclophosphamide/cisplatin 抗生素類 doxorubicin/bleomycin

一句話分兩群:CCS(細胞週期專一)=只在特定時相動手——S 期挑「正在合成 DNA」的細胞(抗代謝藥)、M 期挑「正在分裂」的細胞(微管藥);對長得快的腫瘤特別有效。CCNS(非專一)=不管細胞在週期哪一格都炸(烷化劑、抗腫瘤抗生素)。記法:CCS=挑時相(S 像 Select 挑選)、CCNS=Not Selective 不挑

類別代表藥機轉招牌特異毒性
抗代謝methotrexate抑 dihydrofolate reductase(DHFR)骨髓抑制、黏膜炎(解救:leucovorin)
烷化劑cyclophosphamideDNA 交聯出血性膀胱炎(解救:mesna)
鉑類cisplatinDNA 交聯腎毒性、耳毒性
微管vincristine抑微管聚合(M 期停滯)周邊神經病變
抗生素類doxorubicin嵌入 DNA/抑 topo II/自由基心臟毒性(劑量累積)
抗生素類bleomycin產生自由基斷 DNA肺纖維化
共同毒性的邏輯

化療藥多攻擊「快速分裂的細胞」——腫瘤是、但人體正常的快速分裂組織也遭殃:骨髓(→ 血球低下/免疫↓)、腸胃黏膜(→ 噁心、口腔黏膜炎、腹瀉)、毛囊(→ 落髮)、生殖細胞(→ 不孕)。這是「為什麼化療有這些副作用」的共同答案。再疊加各藥的器官特異毒性(上表)——例如「心臟=doxorubicin、肺=bleomycin、腎/耳=cisplatin、出血性膀胱炎=cyclophosphamide、周邊神經=vincristine」這組配對,幾乎是必考。

§6

練習:先想,再點選項

四題涵蓋抗生素機轉標靶、抗微生物藥招牌毒性(含抗結核 RIPE)、抗黴菌標靶與化療藥特異毒性。心裡先選一個再點——主動提取(active recall)比重讀有用得多。

練習 19-1關於抗生素的作用機轉,下列「藥物—標靶」配對何者正確
✓ 答案 C。aminoglycoside(gentamicin/streptomycin/amikacin)結合30S 核醣體次單元、造成 mRNA 誤讀與起始複合體異常,是少數打蛋白質合成卻殺菌的藥(常被當陷阱)。
・A 錯:penicillin 是 β-lactam,抑制細胞壁(PBP/transpeptidase),不是 30S。
・B 錯:macrolide 打 50S,不是 DNA gyrase(那是 FQ)。
・D 錯:fluoroquinolone 抑制 DNA gyrase(topo II),抑 RNA polymerase 的是 rifampin
・E 錯:vancomycin 打細胞壁(結合 D-Ala-D-Ala),不是葉酸。 出處:Katzung & Trevor 14e, Ch.43–45(aminoglycoside 結合 30S;fluoroquinolone 抑 DNA gyrase;rifampin 抑 RNA polymerase;β-lactam/vancomycin 抑細胞壁)· 經 full.md 查證
練習 19-2一名乳癌病人接受含 doxorubicin 的化療療程,醫師特別監測其心臟功能(如 LVEF)。下列關於化療藥特異毒性的配對,何者正確
✓ 答案 B。器官特異毒性的必背配對:心臟=doxorubicin(蒽環類,劑量累積性)肺=bleomycin(肺纖維化)腎/耳=cisplatin周邊神經=vincristine(抑微管,M 期)出血性膀胱炎=cyclophosphamide(解救 mesna)。故監測 LVEF 正是針對 doxorubicin 心毒性。
・A 錯:肺纖維化是 bleomycin
・C 錯:周邊神經病變是 vincristine,不是 cyclophosphamide。
・D 錯:出血性膀胱炎+mesna 是 cyclophosphamide,不是 cisplatin。
・E 錯:vincristine 機轉是抑微管聚合(非 DNA 交聯)、毒性是周邊神經病變(非心衰)。 出處:Katzung & Trevor 14e, Ch.54 Cancer Chemotherapy(doxorubicin 心毒性、bleomycin 肺纖維化、cisplatin 腎/耳毒、vincristine 神經毒、cyclophosphamide 出血性膀胱炎+mesna)
練習 19-3關於抗黴菌藥的作用標靶與其選擇性毒性的基礎,下列敘述何者正確
✓ 答案 A。黴菌是真核生物,與人類差異小,能下手的主要是兩處:細胞膜固醇(ergosterol,人類是 cholesterol)細胞壁 β-glucan(人類沒有)。三類藥對應:azole 抑 ergosterol 合成amphotericin B 結合 ergosterol 在膜上打孔echinocandin 抑 β-glucan 合成
・B 錯:黴菌是真核不是原核;β-lactam 打細菌胜肽聚糖細胞壁,對黴菌無效。
・C 錯:amphotericin B 作用在細胞膜,非 30S 核醣體。
・D 錯:azole 抑 ergosterol 合成,非 DNA gyrase。
・E 錯:人類是 cholesterol 不是 ergosterol——正因不同,才有選擇性(也因接近,才有毒性)。 出處:Katzung & Trevor 14e, Ch.48 Antifungal Agents(ergosterol 為 fungi 固醇、amphotericin 結合 ergosterol、echinocandin 抑 β-glucan)· ergosterol/β-glucan 為 full.md 明文
練習 19-4一位肺結核病人接受標準四合一抗結核治療(RIPE)數週後,主訴視力模糊、紅綠色覺變差。下列關於抗結核藥招牌毒性的配對,何者正確
✓ 答案 D。RIPE 四藥的招牌毒性各有所司,記法「R 染橘、I 麻手腳、P 痛風、E 傷眼」Ethambutol=視神經炎(視力/紅綠色覺↓,是四藥中唯一招牌眼毒)→ 與題幹完全對位。其餘:Isoniazid=周邊神經病變(耗 B6 → 補 pyridoxine 解)+肝毒Rifampin=橘紅色體液+強力 CYP450 酶誘導+肝毒Pyrazinamide=高尿酸(誘痛風)+肝毒
・A 錯:視神經炎是 ethambutol,不是 isoniazid;B6 救的是 isoniazid 的周邊神經病變、不是視神經炎。
・B 錯:視神經炎是 ethambutol,rifampin 招牌是橘色體液/酶誘導。
・C 錯:橘紅體液+酶誘導是 rifampin,不是 pyrazinamide。
・E 錯:isoniazid 神經病變補的是 維生素 B6(pyridoxine),不是葉酸。 出處:Katzung & Trevor 14e, Ch.47 Antimycobacterial Drugs(ethambutol 視神經炎;isoniazid 周邊神經病變+pyridoxine;rifampin 橘色體液/enzyme inducer;pyrazinamide 高尿酸/肝毒)· 經 full.md 查證(ethambutol、isoniazid+pyridoxine、rifampin 橘色/酶誘導)
本章一句話

抗生素只做四件事:拆壁(β-lactam/vancomycin)、卡蛋白質工廠(30S:aminoglycoside殺/tetracycline;50S:macrolide/clindamycin/chloramphenicol 抑)、剪核酸(FQ 擋 gyrase/rifampin 擋 RNA pol)、斷葉酸(sulfa/trimethoprim)。選擇性來自「打人類沒有的標靶」。抗藥三招=分解(β-lactamase)/改標靶(MRSA PBP2a)/趕出去(efflux)。抗黴菌只能繞 ergosterol 與 β-glucan。化療藥分 CCS/CCNS,共同毒性打快速分裂組織,再記器官特異毒(心 doxo、肺 bleo、腎耳 cisplatin、膀胱 cyclophosphamide、神經 vincristine)。一張標靶圖,收齊全部。