110 公務人員升官等薦任 藥事 藥理學與藥物化學 考古題詳解
第 一 題14 分
已上市的抗病毒藥物,以作用機轉分類可分成哪 7 類?(14 分)
2020 年 10 月美國 FDA 批准 Remdesivir 用於嚴重特殊傳染性肺炎(COVID-19)病毒的治療藥物,其作用機轉屬於哪一類?(2 分)
但因其治療效果有限,因此另一藥物 Molnupiravir 被篩選出來,目前正在進行或已完成 phase 3 臨床試驗。Molnupiravir 作用機轉又屬於哪一類?(2 分)
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核心觀念
抗病毒藥物可依其干預病毒複製週期的環節分類。病毒須經過附著與進入、脫殼、核酸複製、蛋白質合成與加工、病毒組裝及釋放等步驟;藥物藉由阻斷其中關鍵步驟,抑制病毒增殖。
題目所問的「7 類」是依作用機轉整理抗病毒藥物。分類方式會因教材而略有不同;以下採常見的七類架構,並將逆轉錄酶抑制劑獨立列出。Remdesivir 與 Molnupiravir 都是核苷酸/核苷類似物,但作用結果不同:前者抑制病毒 RNA 合成,後者造成病毒基因組錯誤累積。
解題方法
按病毒複製週期由前至後整理藥物標的,再將核酸合成相關藥物依酵素或作用結果細分。題目特別詢問兩種 COVID-19 藥物,可用它們對病毒 RNA 聚合酶的作用來定位:
- Remdesivir 的活性代謝物抑制病毒 RNA 依賴性 RNA 聚合酶(RdRp),阻礙 RNA 鏈延長。
- Molnupiravir 的活性代謝物會被病毒 RdRp 摻入新生 RNA,增加複製錯誤,使病毒累積致命突變。
七類抗病毒藥物
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病毒附著/進入抑制劑 阻斷病毒與宿主細胞受體結合,或阻止病毒進入細胞、膜融合。例如 maraviroc 阻斷 HIV 與 CCR5 共受體結合;enfuvirtide 抑制 HIV 膜融合。
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病毒脫殼抑制劑 阻止病毒進入細胞後釋出核酸基因組。例如 amantadine 抑制 A 型流感病毒 M2 離子通道,干擾脫殼。
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病毒核酸聚合酶抑制劑 抑制病毒 DNA 或 RNA 聚合酶,阻斷病毒基因組複製。常見機制包括核苷/核苷酸類似物被掺入新生核酸後終止鏈延長,或直接抑制聚合酶。Remdesivir 屬此類。
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逆轉錄酶抑制劑 抑制 HIV 等反轉錄病毒的逆轉錄酶,阻斷病毒 RNA 轉錄為 DNA。分為核苷/核苷酸類逆轉錄酶抑制劑(NRTIs)與非核苷類逆轉錄酶抑制劑(NNRTIs)。
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整合酶抑制劑 抑制 HIV 整合酶,阻止病毒 DNA 整合進宿主細胞染色體,例如 raltegravir、dolutegravir。
第 二 題30 分
解釋以下藥物作用機轉(各 3 分)、與其常見之臨床適應症(各 1 分),並其孕婦用藥分級(A~D 或 X 級)。(各 1 分)
(一)Cyproheptadine
(二)Thalidomide
(三)Tirofiban
(四)Pioglitazone
(五)Alprazolam
(六)Sulfasalazine
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核心觀念
本題考「藥物作用機轉、典型臨床用途,以及傳統 FDA 孕婦用藥分級」的配對。作答時可先辨認藥物所屬的受體或藥理類別,再連結其治療用途,最後填入孕婦分級。
A–X 是傳統分級:A 表示人體研究未顯示風險;B 表示動物研究未顯示風險,但人體資料不足;C 表示有動物不良反應或資料不足,須衡量效益與風險;D 表示有人體胎兒風險證據,但特定情況下效益可能大於風險;X 表示胎兒風險明確且使用風險大於任何可能效益。FDA 已以 Pregnancy and Lactation Labeling Rule 逐步取代此字母分級;本題依題意採命題當年常用的傳統分級作答。
解題方法
逐一以「藥物類別 → 作用標的 → 生理效應 → 臨床用途」整理:
- 抗組織胺藥:阻斷 H₁ 受體,減輕過敏症狀。
- 抗血小板藥:抑制血小板聚集,降低急性冠心症相關血栓形成。
- 胰島素增敏劑:活化核內受體,改善第二型糖尿病的胰島素阻抗。
- 苯二氮平類:增強 GABA 抑制性神經傳遞,用於焦慮或恐慌症。
- 免疫調節藥與抗發炎藥:分別掌握其免疫調節、腸道抗發炎作用及典型適應症。
各藥物詳解
(一)Cyproheptadine
**作用機轉:**第一代 H₁ 受體拮抗劑,具有抗膽鹼作用,也能拮抗血清素 5-HT₂ 受體。阻斷 H₁ 受體可減少組織胺引起的搔癢、鼻水與打噴嚏;其抗膽鹼作用也會造成嗜睡、口乾等副作用。
**常見臨床適應症:**過敏性鼻炎、蕁麻疹與搔癢等過敏症狀;另可用於血清素症候群的輔助治療,也常因食慾增加作用用於促進食慾。
**孕婦用藥分級:**B 級。〔來源:DailyMed,Cyproheptadine hydrochloride 標示〕
(二)Thalidomide
**作用機轉:**免疫調節藥,與 cereblon(CRBN)結合並改變其 E3 ubiquitin ligase 活性,影響特定蛋白質降解及免疫訊號;並具有抗腫瘤壞死因子 α(TNF-α)與抗血管新生等作用。其造成胚胎肢體發育缺陷的致畸作用,是孕期禁用的關鍵。
**常見臨床適應症:**多發性骨髓瘤;麻風病結節性紅斑(erythema nodosum leprosum, ENL)。
**孕婦用藥分級:**X 級。具高度致畸性,即使單次暴露也可能造成嚴重胎兒傷害。〔來源:FDA 核准標示;DailyMed,THALOMID 標示〕
(三)Tirofiban
**作用機轉:**靜脈注射的血小板醣蛋白 IIb/IIIa 受體拮抗劑。競爭性抑制纖維蛋白原與血小板表面 GP IIb/IIIa 受體結合,阻止血小板彼此交聯與聚集。
**常見臨床適應症:**急性冠心症,包括不穩定型心絞痛及非 ST 段上升型心肌梗塞,作為抗血小板治療以降低缺血事件。
**孕婦用藥分級:**B 級。〔來源:DailyMed,tirofiban 標示;傳統分類資料〕
(四)Pioglitazone
第 三 題16 分
下圖為藥物 Amphotericin B 的結構,其臨床適應症為何?(2 分)
作用機轉為何?(2 分)
從結構說明其作用基團與作用標的物之分子間交互作用。(12 分)
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
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核心觀念
Amphotericin B 是多烯類抗黴菌藥,這題考它的臨床用途、與真菌細胞膜麥角固醇(ergosterol)的結合,以及分子結構如何支持這種作用。它具有兩親性:一側是含多個共軛雙鍵的疏水多烯區,另一側是富含羥基的親水多元醇區。
解題方法
先辨認結構中的兩個關鍵部分:長鏈共軛多烯區與親水的多元醇/胺基醣區。再將它們分別對應到膜內疏水環境與藥物—麥角固醇結合;最後連結到膜孔形成及細胞內容物外漏。
作答
**臨床適應症:**治療嚴重或全身性黴菌感染,例如侵襲性念珠菌感染、隱球菌感染及其他深部黴菌感染。
**作用機轉:**Amphotericin B 與真菌細胞膜中的麥角固醇結合,藥物分子在膜內聚集形成孔道,使鉀離子、鎂離子等細胞成分外漏,破壞細胞膜功能,進而殺死真菌。
結構與分子間交互作用:
第 四 題12 分
Gefitinib(商品名 Iressa)是第一個上市的表皮生長因子接受器酪胺酸激酶(EGFR-TK)抑制劑,可以用在非小細胞肺癌等癌症之標靶治療,該藥品抑制 EGFR-TK 的什麼位點?(2 分)
以下為該藥品(右)與其先導化合物(左)的結構,解釋各官能基從先導化合物被改造的原因。(10 分)
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
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核心觀念
本題考查第一代 EGFR 酪胺酸激酶抑制劑的作用位置,以及 4-苯胺基喹唑啉類藥物的構效關係。Gefitinib 與 ATP 競爭結合 EGFR 酪胺酸激酶結構域的 ATP 結合位點,抑制 ATP 供應磷酸基,進而阻斷受體酪胺酸殘基的磷酸化及下游訊號傳遞。
解題方法:依結構差異逐一說明
先比對圖中先導化合物與 gefitinib,兩者保留相同的 4-苯胺基喹唑啉核心;主要改造在苯胺環取代基,以及喹唑啉環第 6 位側鏈。
- 喹唑啉核心:保留。 喹唑啉含有可接受氫鍵的氮原子,能在激酶 ATP 結合區與 hinge 區形成關鍵作用,是維持抑制活性的核心骨架。
- 第 4 位苯胺基:保留並改造苯環取代基。 先導物苯胺環上的間位甲基,改為 gefitinib 的 3′-氯、4′-氟取代。這組鹵素取代可增加與結合區疏水口袋的互補作用,改善結合活性;亦可調整分子的電子與代謝性質。
第 五 題24 分
腦內的多巴胺神經元可以由酪胺酸製造多巴胺,下圖左為酪胺酸結構,填寫出以下合成步驟之酵素名稱與化合物結構與名稱。(15 分)
酪胺酸經由酵素 ______ 催化,生成化合物結構 ______,其名稱為 ______;再經由酵素 ______ 催化,生成化合物結構 ______,最後生成多巴胺(dopamine)。
臨床上治療巴金森氏症使用下圖那一個化合物?(3 分)
其原因為何?(6 分)
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
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核心觀念
本題考多巴胺在腦內的生合成,以及巴金森氏症的藥物治療。合成順序是:
第一步在酪胺酸的苯環上增加一個羥基,形成兒茶酚結構;第二步移除 L-DOPA 的羧基,形成多巴胺。
解題方法
先看反應前後的官能基變化:
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酪胺酸 → L-DOPA:羥化反應 酪胺酸原本有一個苯環羥基;羥化後變成兩個相鄰的羥基,產物是 L-3,4-二羥基苯丙胺酸,簡稱 L-DOPA。催化酵素為酪胺酸羥化酶(tyrosine hydroxylase),反應需四氫生物蝶呤等輔因子。這是多巴胺合成的速率限制步驟。
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L-DOPA → 多巴胺:脫羧反應 L-DOPA 的羧基移除後,生成多巴胺。催化酵素為芳香族 L-胺基酸脫羧酶(aromatic L-amino acid decarboxylase,也稱 DOPA decarboxylase),需磷酸吡哆醛(PLP,維生素 B₆ 活性型)作為輔酶。
化合物結構與名稱
- 化合物 b/名稱 c:L-DOPA(L-3,4-二羥基苯丙胺酸) 縮寫結構:;苯環上有 3、4 位兩個相鄰羥基。