109 關務特考三等 藥事 藥理學與藥物化學 考古題詳解
第 一 題24 分
試述下列藥物之作用機轉及主要臨床用途。(每小題 4 分,共 24 分)
(一)Donepezil
(二)Latanoprost
(三)Aliskiren
(四)Pembrolizumab
(五)Empagliflozin
(六)Risedronate
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核心觀念
本題考查六種藥物的藥理分類,並要求將「作用標的、機轉」與「主要臨床用途」配對。作答時可依藥物類別整理:中樞膽鹼酯酶抑制劑、前列腺素類似物、腎素抑制劑、免疫檢查點抑制劑、SGLT2 抑制劑及雙磷酸鹽類。
解題方法
每小題以「藥物類別 → 作用標的與機轉 → 臨床用途」作答。作用機轉要指出藥物對哪一個酵素、受體或轉運蛋白產生作用,以及其後續生理或治療效果;臨床用途則列出最具代表性的適應症。
(一)Donepezil
- 作用機轉:可逆性、具選擇性的乙醯膽鹼酯酶(acetylcholinesterase, AChE)抑制劑,減少中樞神經突觸間隙乙醯膽鹼的分解,提升膽鹼性神經傳導。
- 主要臨床用途:治療阿茲海默症所致的認知與功能障礙,主要用於症狀改善;不會根除病因或阻止疾病持續進展。
(二)Latanoprost
- 作用機轉:前列腺素 類似物,作用於眼部前列腺素受體,增加葡萄膜鞏膜途徑房水流出,降低眼內壓。
- 主要臨床用途:開放性隅角青光眼及高眼壓症。
(三)Aliskiren
- 作用機轉:直接抑制腎素,阻止血管張力素原轉變為血管張力素 I,因而降低血管張力素 I、血管張力素 II 及醛固酮,抑制腎素-血管張力素-醛固酮系統。
- 主要臨床用途:治療高血壓。
(四)Pembrolizumab
- 作用機轉:人源化單株抗體,結合 T 細胞表面的 PD-1(programmed death-1),阻斷 PD-1 與腫瘤細胞或抗原呈現細胞上的 PD-L1、PD-L2 結合,解除腫瘤對 T 細胞免疫反應的抑制,增強抗腫瘤免疫。
- 主要臨床用途:用於多種癌症的免疫治療,例如黑色素瘤、非小細胞肺癌及部分表現特定生物標記的腫瘤;實際適應症依癌別、生物標記與治療情境而定。
(五)Empagliflozin
第 二 題27 分
磷酸二酯酶(Phosphodiesterase,PDE)具有多達 11 種亞型(PDE1–11)。(每小題 9 分,共 27 分)
(一)說明 PDE3、PDE4、PDE5 等酵素之相關主要基質(substrate)?
(二)說明 PDE3、PDE4、PDE5 等酵素主要分布在哪種細胞或組織?
(三)各舉一例 PDE3、PDE4、PDE5 之抑制劑及其主要臨床用途?
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核心觀念
PDE(phosphodiesterase,磷酸二酯酶)會水解細胞內第二訊息分子環核苷酸,使 cAMP 或 cGMP 失活。不同 PDE 亞型的基質選擇性與組織分布不同,因此抑制特定亞型會改變特定組織的訊息傳遞與生理反應。
本題核心對照如下:
| 亞型 | 主要基質 | 常見分布與作用部位 | 抑制劑例子 |
|---|---|---|---|
| PDE3 | 主要為 cAMP;亦可水解 cGMP,但 cGMP 會抑制 PDE3 水解 cAMP | 心肌、血管平滑肌、血小板 | Milrinone、cilostazol |
| PDE4 | cAMP | 發炎細胞、免疫細胞、氣道等多種組織 | Roflumilast |
| PDE5 | cGMP | 血管平滑肌,尤其陰莖海綿體與肺血管 | Sildenafil |
解題方法
依題目要求,逐一以「基質—分布—抑制劑及用途」整理三種 PDE。需留意 PDE3 雖可水解 cAMP 與 cGMP,常考重點仍是它以 cAMP 為主要生理基質,且 cGMP 對 PDE3 有抑制作用;PDE4 主要水解 cAMP;PDE5 則主要水解 cGMP。
藥物用途可由受抑制後的訊息變化推知:抑制 PDE3 會提高心肌與血管平滑肌細胞內 cAMP;抑制 PDE4 會提高發炎細胞內 cAMP;抑制 PDE5 會提高平滑肌細胞內 cGMP,促進平滑肌鬆弛。
(一)PDE3、PDE4、PDE5 的主要基質
- PDE3:主要水解 cAMP,也能水解 cGMP;但 cGMP 會競爭性抑制 PDE3 對 cAMP 的水解,故又稱 cGMP-inhibited PDE。
- PDE4:具選擇性,主要水解 cAMP。
- PDE5:具選擇性,主要水解 cGMP。
(二)PDE3、PDE4、PDE5 的主要分布
- PDE3:主要分布於心肌、血管平滑肌與血小板。心肌中的 PDE3 參與調節收縮力;血管平滑肌中的 PDE3 參與血管張力調節;血小板中的 PDE3 參與血小板活化與聚集。
第 三 題12 分
畫出下列各藥物之活性型(active form)代謝產物之結構。(每小題 3 分,共 12 分)
(一)🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(二)🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(三)🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(四)🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
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核心觀念
本題考藥物經體內代謝後轉成活性型態的結構變化。四個母體依序為 isoniazid、latanoprost、midodrine、oxaliplatin;作圖時要辨認加合、水解、去醯基或配位基置換。
解題方法與各小題結構
(一)Isoniazid → isonicotinoyl–NAD 加合物
Isoniazid 的特徵是吡啶環連接 。在結核菌中,isoniazid 經 KatG 活化後,形成異菸鹼醯基並與 NAD 形成 isonicotinoyl–NAD(INH–NAD)加合物,進而抑制 InhA。
作圖時畫出 NAD 骨架,並在其菸鹼醯環 C4 位標示連接 isonicotinoyl 基團,註明為 INH–NAD adduct。
(二)Latanoprost → latanoprost acid
Latanoprost 是羧酸的異丙酯前驅藥,經酯水解後轉成活性游離酸。保留原結構的碳骨架、雙鍵、羥基與立體化學,只將末端異丙酯
改為羧酸
即為 latanoprost acid。
(三)Midodrine → desglymidodrine
Midodrine 經代謝切除甘胺酸醯基,生成活性代謝物 desglymidodrine。保留芳環上的兩個甲氧基與苄位羥基,將側鏈
第 四 題24 分
寫出下列結構的藥物:
(a) 主要抑制之酶(enzyme)或受體(receptor)。
(b) 主要臨床用途。
(每小題 4 分,共 24 分)
(一)🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(二)🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(三)🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(四)🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(五)🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(六)🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
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核心觀念
本題考藥物化學的「結構辨識」:由代表性骨架與官能基辨認藥物,再連結藥物主要作用標的及臨床用途。辨識時可先看藥物類別特徵,例如含糖基的芳香環衍生物、酰亞胺、核苷酸前驅藥、膦酸酯前驅藥及氟喹諾酮骨架。
解題方法與各結構判讀
(一)Canagliflozin(卡格列淨)
芳香環上有甲基,並連接含硫的 thiophene、對氟苯基及葡萄糖樣結構,是 SGLT2 抑制劑的代表骨架。抑制腎臟近曲小管的鈉-葡萄糖共同轉運蛋白 2(SGLT2),減少葡萄糖再吸收。
主要用途:治療第二型糖尿病。
(二)Thalidomide(沙利竇邁)
由 phthalimide 與 glutarimide 骨架組成;圖中沒有 lenalidomide 所具有的芳香環胺基取代基。其主要作用標的是 cereblon(CRBN),即 CRL4 E3 ubiquitin ligase 複合體的底物受體,藉此產生免疫調節及抗腫瘤作用。
主要用途:治療多發性骨髓瘤;亦用於麻風結節性紅斑。
(三)Sofosbuvir(索磷布韋)
結構含氟代核苷類似物及 phosphoramidate 前驅藥基團。進入細胞後轉成活性核苷酸型態,抑制丙型肝炎病毒(HCV)的 NS5B RNA 依賴性 RNA 聚合酶,阻止病毒 RNA 合成。
主要用途:與其他抗病毒藥物併用治療慢性丙型肝炎。
(四)Tenofovir alafenamide,TAF(丙酚替諾福韋)
可由 adenine 鹼基及含磷前驅藥結構辨認。TAF 是 tenofovir 的前驅藥;在細胞內轉成活性代謝物後,抑制 HIV 反轉錄酶及 B 型肝炎病毒 DNA 聚合酶,干擾病毒核酸合成。
主要用途:與其他抗病毒藥物併用治療 HIV 感染;亦用於慢性 B 型肝炎。
第 五 題13 分
(一)說明體內皮下之 7-脫氫膽固醇(結構如下圖),生合成活性維生素 之過程?(8 分)
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
(二)說明活性維生素 主要臨床用途?(2 分)
(三)畫出活性維生素 之結構?(3 分)
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核心觀念
本題考維生素 D₃(膽鈣化醇)在皮膚中的光化學生成,以及經肝、腎兩次羥化後活化的過程。活性維生素 D₃ 即 骨化三醇(calcitriol,1α,25-二羥基維生素 D₃)。
解題方法:由皮膚到肝、再到腎
依序掌握「紫外線開環、熱異構化、肝臟 25-羥化、腎臟 1α-羥化」四個步驟:
- 皮膚光化學反應:皮膚中的 7-脫氫膽固醇吸收日光中的 UVB,甾體環 B 發生光化學開環,形成前維生素 D₃(previtamin D₃)。
- 熱異構化:前維生素 D₃ 受體熱影響,異構化為維生素 D₃(膽鈣化醇),再由血液中的維生素 D 結合蛋白運送。
- 肝臟第一次羥化:肝臟的 25-羥化酶將維生素 D₃轉成 25-羥基維生素 D₃(25-OH-D₃,骨化二醇/calcidiol),這是血中主要的循環型及儲存型。
- 腎臟第二次羥化:腎臟近端腎小管的 1α-羥化酶在 C1 位加上羥基,生成具生理活性的 1α,25-二羥基維生素 D₃(骨化三醇)。副甲狀腺素可促進腎臟此步驟;活性維生素 D₃會回饋抑制其生成。
(二)主要臨床用途
骨化三醇促進腸道對鈣、磷的吸收,臨床上用於治療或控制: