抗微生物機轉:
每個藥都有一個「標靶」
抗結核、抗黴菌、抗病毒——近年國考越考越細,但別被嚇到。它們全都在問同一件事:這個藥精準打的,是「病原有、人類沒有」的哪一個零件?把標靶圖記熟,整章就濃縮成一張圖。
抗微生物藥的整個邏輯,可以一句話講完:
選擇性毒性(selective toxicity)——打病原獨有、人類沒有的構造。細菌有細胞壁、結核菌有 mycolic acid 外膜、黴菌膜用 ergosterol(人用 cholesterol)、流感病毒有 neuraminidase。每一個「人類沒有」的零件,就是一個藥物標靶。考題問機轉,本質上就是在問「這藥打的是哪個零件」。
這一章拆三組近年高頻、又最常考機轉的藥:抗結核(一線四藥 + 第二線救援)、抗黴菌(全部繞著 ergosterol 打)、抗病毒(以抗流感為核心)。記法不是死背藥名,是把藥釘在它的標靶上。
抗結核:四個一線藥,四個標靶
結核菌(Mycobacterium tuberculosis M.TB)外層裹著一層蠟質的 mycolic acid,又長得慢,所以治療要多藥、長療程。一線四藥的口訣是 RIPE——但你真正要記的是「各打哪」:
| 一線藥 | 打的標靶(機轉) | 一句話記 |
|---|---|---|
| INH isoniazid | 抑制 mycolic acid 合成(需 katG 活化的 prodrug) | 拆掉結核菌的「蠟外套」 |
| RIF rifampin | 抑制細菌 DNA-dependent RNA polymerase(β 次單元) | 關掉轉錄,尿液變橘紅 |
| PZA pyrazinamide | 在酸性環境(吞噬體內)轉成 pyrazinoic acid 殺菌 | 專打躲在細胞裡的菌 |
| EMB ethambutol | 抑制 arabinosyl transferase(embCAB operon),阻細胞壁 arabinogalactan | 拆細胞壁的「磚」 |
INH 打 mycolic acid,EMB 打 arabinosyl transferase——兩個都跟細胞壁有關,最容易記反。記法:INH 的 I 想成 inner 蠟膜(mycolic);EMB 想成 embCAB / arabinose 那層磚牆。RIF 唯一打核酸(RNA pol),跟其他三個完全不同方向。
MDR-TB 與 XDR-TB:定義是高頻考點
抗藥結核分兩級,定義本身就是考題。差別只在「抗藥到哪幾線」:
多重抗藥
同時對 INH + RIF(兩個最強的一線藥)抗藥。這是「基礎門檻」。
廣泛抗藥(更慘)
在 MDR 基礎上,再對任一 fluoroquinolone + 至少一種第二線注射劑(如 amikacin)也抗藥。等於救援藥也快用光。
第二線救援藥:MDR/XDR 才上場
當一線失守,這三個是常考的救援機轉——每個又打一個全新標靶:
bedaquiline
diarylquinoline,抑制 mycobacterial ATP synthase——切斷結核菌的能量供應。是第一個全新機轉的抗結核藥。
linezolid
oxazolidinone,結合 50S 核糖體(23S rRNA),抑制蛋白質合成起始。
fluoroquinolone
抑制 DNA gyrase(topoisomerase II),阻 DNA 複製。XDR 定義就用它當分水嶺。
抗藥的「分子根源」也常入題,別記反:INH 抗藥 → katG 突變(prodrug 活化失敗);RIF 抗藥 → rpoB 突變(RNA pol 結合下降);FQ 抗藥 → gyrA 突變(gyrase)。注意 mecA PBP2a 是 MRSA 的 β-lactam 抗藥基因,跟結核無關——這是常見的誘答陷阱。
抗黴菌:全部圍著 ergosterol 打
黴菌細胞膜用 ergosterol 當主要固醇(人類用 cholesterol)——這就是抗黴菌藥選擇性毒性的支點。整條 ergosterol 合成路徑是 squalene → lanosterol → ergosterol,三大類藥分別卡在不同位置,外加一類乾脆去打細胞壁。下面這張圖把四個標靶一次釘清楚:
三類藥圍著膜(ergosterol)打、一類(echinocandin)改打細胞壁。把「藥 → 卡在路徑哪一格」記住,比背藥名分類有用十倍。
| 藥(類) | 標靶 | 後果 |
|---|---|---|
| terbinafine allylamine | 抑制 squalene epoxidase | squalene 堆積、ergosterol 不足 |
| azole fluconazole 等 | 抑制 lanosterol 14-α-demethylase(真菌 CYP450) | lanosterol→ergosterol 受阻;也是 azole 多藥交互作用的根源 |
| amphotericin B polyene | 直接結合已形成的 ergosterol | 膜上打出離子通道、破壞滲透完整性(殺菌但毒性高) |
| echinocandin caspofungin 等 | 抑制 β-1,3-glucan 合成 | 打的是細胞壁不是膜——標靶獨立 |
terbinafine 與 azole 的標靶最容易對調。記法:terbinafine 打 squalene epoxidase(前段);azole 打 14-α-demethylase(後段、是 CYP 酵素,所以一堆藥物交互作用)。amphotericin B 不抑制酵素,它直接「黏上成品 ergosterol 打孔」——這是它跟前兩者最大的概念差別。
Candida 兩個必考細節
germ tube test
C. albicans 在血清 37°C 培養 2–3 小時長出 germ tube(芽管),是經典推定鑑定法。germ tube 陽性 ≈ 推定 C. albicans(不是莢膜——莢膜是 Cryptococcus)。
C. krusei 抗 fluconazole
C. krusei(與 C. auris)對 fluconazole 內在(天生)抗藥,C. glabrata 敏感性下降。所以驗到這幾種,不能想當然用 fluconazole——這是臨床選藥題的陷阱。
抗病毒:以抗流感為核心
病毒沒有自己的代謝機器,所以抗病毒藥多半卡在「病毒生命週期的某一步」。國考最常考、CP 值最高的是抗流感的 neuraminidase 抑制劑,把它徹底搞懂,順帶釐清三個最愛當誘答的相鄰機轉:
oseltamivir(Tamiflu)/zanamivir(Relenza)抑制流感病毒的 neuraminidase。neuraminidase 的工作是切斷宿主細胞表面的 sialic acid,讓新生子代病毒得以脫離細胞、向外擴散。抑制它 → 病毒卡在感染細胞表面、無法散播。臨床關鍵:最佳療效需在症狀出現 48 小時內投予。
| 藥 | 標靶 / 生命週期步驟 | 常被誤當成它的機轉(要排除) |
|---|---|---|
| oseltamivir / zanamivir | 抑制 neuraminidase → 阻子代病毒釋出 | —(本題正解) |
| amantadine | 阻 M2 離子通道 → 抑制脫殼 uncoating | 常被誤當 NA 抑制劑 |
| baloxavir | 抑制 cap-dependent endonuclease(RNA 複製) | 常被誤當「抑制 RdRp / 基因複製」 |
| acyclovir | HSV 用、需病毒 thymidine kinase 活化的 prodrug | 流感是 RNA 病毒,無此機轉 |
把感染細胞想成一間正在量產病毒的工廠。neuraminidase 是剪斷「臍帶」的剪刀——剪了,新病毒才能離開工廠去感染別人。oseltamivir 做的,就是把這把剪刀沒收:病毒造得出來,卻全部黏在門口走不掉,疫情就擴散不出去。所以它要早給——工廠都量產完了再沒收剪刀,意義就小了。
驗收:四題機轉題
四題涵蓋抗結核、抗黴菌、抗流感與 Candida 鑑別。先讀題、心裡選一個答案、寫下一句理由,再點選項看解析——主動提取(active recall)比重讀十遍有用。
排除 B:MDR 只需對 INH+RIF 抗藥,本題多了 FQ + 注射劑,已升級為 XDR。排除 C:抑制 mycolic acid 合成的是 INH,不是 bedaquiline。排除 D:katG 突變造成的是 INH 抗藥;linezolid(oxazolidinone)抗藥來自 23S rRNA 突變。排除 E:mecA 是 MRSA 的 β-lactam 抗藥基因;FQ 抗藥來自 DNA gyrase(gyrA)突變。 出處:Murray ch.32(M. tuberculosis, XDR-TB)+ Katzung ch.43–44(bedaquiline = ATP synthase inhibitor;INH = mycolic acid)
排除 A、B:兩者標的恰好對調。排除 D:抑制 β-1,3-glucan synthase 的是 echinocandin(caspofungin),且打的是細胞壁而非膜。排除 E:結合 ergosterol 形成孔洞的是 amphotericin B,不是 azole。 出處:Murray ch.61(allylamine = squalene epoxidase;azole = 14-α-demethylase;polyene = binds ergosterol;echinocandin = glucan synthesis)
• A 錯:抑制 RdRp/cap-dependent endonuclease 的是 baloxavir/favipiravir,非本藥。
• B 錯:HA 介導吸附,但 NA 抑制劑作用在「釋放期」;無 HA 結合抑制的上市流感藥。
• C 錯:阻 M2 通道(脫殼)是 amantadine/rimantadine。
• E 錯:流感為 RNA 病毒;胸苷激酶活化 prodrug 是 acyclovir(HSV)。 出處:Murray ch.36–44(oseltamivir/zanamivir = neuraminidase inhibitor)+ Katzung ch.49 · 改編自 analysis/pred-115-2-final 微生物題 Q2
• A 錯:Cryptococcus germ tube 陰性、特徵是莢膜。
• B 錯:並非所有 Candida 都內在抗 fluconazole(C. albicans 通常敏感)。
• C 錯:germ tube 是新生芽管/菌絲起始,不是莢膜;墨汁染色看的是 Cryptococcus 莢膜。
• D 錯:C. albicans 會形成芽生孢子、假菌絲與真菌絲。 出處:Murray ch.60(germ tube test for C. albicans;C. krusei intrinsic fluconazole resistance)· 改編自 analysis/pred-115-2-final 微生物題 Q4