學習重點 本單元所列的核苷類反轉錄酶抑制劑(NRTIs),以缺少可供鏈延長的 3'-OH為結構重點,活化後可造成病毒 DNA 鏈終止。 Zidovudine、Stavudine 是 thymidine 類似物;Didanosine 是 inosine 類似物;Zalcitabine 是 cytidine 類似物。 Zidovudine(AZT)的鹼基是 thymine,3' 位具有 azido(疊氮,-N3),須磷酸化才具抗病毒活性,主要 glucuronide 代謝物無活性。 毒性配對:AZT—骨髓抑制;Stavudine—周邊神經病變;Didanosine—胰臟炎。 孕期用藥的指定比較中,Etravirine 為最不適用的作答選項;不可因此推論所有 NNRTIs 都禁用於孕期。 核心觀念 一、NRTIs 如何終止 DNA 合成 HIV 的反轉錄酶(reverse transcriptase,RT)可利用病毒 RNA 合成 DNA。NRTIs 模仿天然核苷,進入細胞後須經宿主酵素代謝及磷酸化,形成具活性的核苷酸類似物,才能抑制反轉錄酶。 形成活性三磷酸型,與天然去氧核苷三磷酸競爭。 經反轉錄酶納入正在合成的病毒 DNA。 因缺少可供下一個核苷酸連接的 3'-OH,無法繼續形成磷酸二酯鍵,造成鏈終止。 因此,結構判斷的關鍵是缺少 3'-OH,不是缺少 5'-OH,也不是缺少嘌呤或嘧啶鹼基。本單元所列傳統核苷類藥物的 5' 位與磷酸化有關,鹼基則參與辨識與配對。 部分 NRTIs 也會影響粒線體 DNA 聚合酶,產生粒線體毒性,可能表現為乳酸中毒、肝脂肪變性、周邊神經病變等;各藥的主要毒性仍須分別記憶。 二、核苷、鹼基與代表藥物 核苷=鹼基+糖,不可把核苷名稱與鹼基名稱混用。例如 thymidine 是核苷,thymine 才是其中的鹼基。 藥物原藥對應的核苷/鹼基結構與考試重點重要毒性 Zidovudine(AZT、ZDV)Thymidine/thymine3'-azido-3'-deoxythymidine;屬 NRTI骨髓抑制,包括貧血、嗜中性球減少 Stavudine(d4T)Thymidine/thymine糖環 2'、3' 位間有雙鍵;屬 NRTI劑量限制性周邊神經病變 Didanosine(ddI)Inosine/hypoxanthine2',3'-dideoxyinosine;為前驅藥,細胞內形成 ddATP胰臟炎、周邊神經病變 Zalcitabine(ddC)Cytidine/cytosine2',3'-dideoxycytidine;與 AZT 同屬 NRTIs周邊神經病變 三、Zidovudine 的結構、活化與代謝 Zidovudine 是thymidine 類似物,保留 thymine 鹼基,糖環 3' 位的羥基由 azido(疊氮)基取代。Azido 與 diazo(重氮)是不同官能基,不能互換。結構辨識也須留意其疊氮基與光、熱敏感性。 AZT 經宿主細胞 thymidine kinase催化形成 5'-monophosphate,再由細胞酵素進一步形成具活性的 triphosphate。HIV 不提供此活化所需的 viral thymidine kinase,不可套用 acyclovir 依賴皰疹病毒酵素的概念。 AZT 主要經葡萄糖醛酸化,形成無活性的 glucuronide。必須區分:細胞內 triphosphate 是抗病毒活性型;主要 glucuronide 是無活性代謝物。 AZT 可用於 HIV 感染治療,也有預防母子垂直感染的用途;治療 HIV 時須置於合適的合併抗反轉錄病毒療法中。 四、Didanosine:原藥結構與活性型分開記 Didanosine 的原藥是二去氧肌苷(dideoxyinosine),屬 inosine 類似物,鹼基為 hypoxanthine,並非 adenine。它是前驅藥,經細胞內代謝與磷酸化後形成二去氧腺苷三磷酸(ddATP),抑制 HIV 反轉錄酶。 因此,活性型是 ddATP,不代表原藥就是 adenine dideoxynucleoside。其嘌呤部分可經代謝形成尿酸,所以「代謝後會產生尿酸」可成立。重要不良反應包括胰臟炎與周邊神經病變。 五、藥物分類與常見干擾選項 藥物或類別主要辨識重點 NRTIsAZT、Stavudine、Didanosine、Zalcitabine、Abacavir;須經細胞內活化 EtravirineNNRTI;不需磷酸化,藉與 RT 的非受質結合位置結合而抑制酵素 DarunavirHIV 蛋白酶抑制劑 RaltegravirHIV 嵌入酶抑制劑 Acyclovir、Ganciclovir主要針對皰疹病毒群,作用重點為病毒 DNA 聚合酶;不是本單元的抗 HIV NRTIs Amantadine傳統抗病毒機轉為阻斷 A 型流感病毒 M2 離子通道,影響脫殼 Foscarnet焦磷酸類似物,不需磷酸化;可抑制病毒 DNA 聚合酶,也具有抑制 HIV RT 的活性,但不是核苷類藥物 辨識與 AZT 同類的抗 HIV 核苷藥物時,應掌握Zalcitabine。不要把「同屬 NRTIs」與「任何具有 RT 抑制活性的物質」混為一談。 六、孕期抗 HIV 用藥的判讀 孕期抗反轉錄病毒治療須兼顧母體病毒抑制與降低母子傳播。Abacavir、Darunavir、Raltegravir 皆有孕期使用經驗,但仍須依合併療法、個別禁忌與孕期藥動學選用。Abacavir 須注意過敏反應及 HLA-B*5701;Darunavir 須注意增強劑與給藥方式。 在 Etravirine、Abacavir、Darunavir、Raltegravir 的指定比較中,應選 Etravirine 為最不適用,掌握其孕期證據較有限的考試定位。這不等同於證實它會致畸,也不宜延伸為孕期一律絕對禁用。 Zidovudine 是預防母子垂直感染的經典藥物,但孕期及產程中的實際使用須依病毒量與治療情況決定。另須注意Didanosine 與 Stavudine 併用曾與孕婦嚴重、甚至致命性乳酸中毒有關,應避免此組合。 常考陷阱 「鏈終止因缺少 5'-OH」:判斷重點應是缺少可供延長的 3'-OH。 「AZT 有 diazo 基」:錯在官能基;正確為 azido。AZT 的活化酵素則應記為宿主細胞酵素。 「AZT 或 Stavudine 是 NNRTI」:兩者均為 NRTI;Stavudine 也不是蛋白酶抑制劑。 「Stavudine 的劑量限制毒性是骨髓抑制」:應為周邊神經病變;骨髓抑制主要配對 AZT。 「Didanosine 原藥含 adenine」:原藥為 inosine 類似物,含 hypoxanthine;不可被活性型 ddATP 誤導。 「AZT 的 glucuronide 具有抗病毒活性」:主要 glucuronide 無活性,活性型是 triphosphate。 「Etravirine 最不適用,所以所有 NNRTIs 孕期都禁用」:不可由單一藥物的比較推論整類藥物。 記憶口訣 「三端少羥,延長停工」:缺 3'-OH,DNA 鏈終止。 「AZT、d4T 都記 T;ddI 記 I,ddC 記 C」:依序連結 thymidine、inosine、cytidine。 「AZT 傷骨髓,d4T 傷神經,ddI 防胰炎」。 「原藥肌苷,活性腺苷」:Didanosine 是 inosine 類似物,活性型為 ddATP。