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4 · 第1學期藥理學特殊藥理

抗發炎藥

Anti-Inflammatory Drugs

難度 3 · 進階pharmacologyimmunology

發炎反應(Inflammation)的藥理學調控涵蓋從非處方止痛藥到標靶生物製劑的廣譜,是臨床藥理學的核心領域。現代理解已從傳統的「抑制發炎」轉向「促進發炎消退」(resolution of inflammation)——Serhan 等(2007)發現的 specialized pro-resolving mediators(SPMs)如 lipoxins、resolvins 和 protectins 開啟了此範式轉移

花生四烯酸級聯與 NSAIDs 的分子藥理學

花生四烯酸(AA)由膜磷脂經 phospholipase A₂(PLA₂)釋放後,進入兩條主要代謝途徑:(1) COX 途徑→PGs/TXs;(2) LOX 途徑→leukotrienes(LTs)。John Vane(1971, 1982 年諾貝爾獎)闡明 aspirin 和 NSAIDs 的作用為 COX 抑制。

COX-1/COX-2 的結構差異在於 COX-2 活性通道入口有一個額外的側口袋(side pocket),由 Val523(COX-2)vs Ile523(COX-1)的差異造成空間差異——Coxibs 的甲基磺醯基或磺醯胺基團嵌入此 side pocket 而實現選擇性(Kurumbail et al., 1996)。

Aspirin 的獨特機制為共價乙醯化 COX-1 Ser530 和 COX-2 Ser516。有趣的是,acetylated COX-2 喪失 PG 合成活性但獲得 15(R)-HETE 合成活性,此產物可被 5-LOX 轉化為 15-epi-lipoxin A₄(aspirin-triggered lipoxin, ATL),具有抗發炎和促消退功能(Clària & Serhan, 1995)。

COX-2 選擇性抑制劑的心血管安全性問題源於 Fitzgerald(2004)提出的「prostacyclin/thromboxane imbalance」假說:COX-2 抑制減少血管內皮 PGI₂(抗血栓、血管擴張),而 COX-1 依賴的血小板 TXA₂(促血栓、血管收縮)不受影響,平衡傾斜導致血栓風險增加。APPROVe trial 中 Rofecoxib 相對風險增加 3.7 倍促使 Merck 於 2004 年全球下市,成為藥物安全性監測史上的里程碑事件。

糖皮質激素的分子機制

GR(NR3C1)為核受體超家族成員。配體結合後 GR 與 heat shock proteins(Hsp90/Hsp70)解離,二聚化後核轉位。基因組效應包括:

  • 反式活化(transactivation):GR 二聚體結合 glucocorticoid response elements(GREs),誘導抗發炎基因——annexin A1(抑制 PLA₂)、MAPK phosphatase-1(MKP-1,去活化 MAPK 訊號)、IκBα(抑制 NF-κB)
  • 反式抑制(transrepression):GR 單體直接與 NF-κB p65 和 AP-1 交互作用(tethering mechanism),抑制促發炎基因(COX-2, iNOS, TNF-α, IL-1β, IL-6)的轉錄

Barnes(2006)提出 GR 對 histone deacetylase 2(HDAC2)的招募是 transrepression 的重要機制——去乙醯化促發炎基因啟動子的 histones 使 chromatin 凝縮,沉默基因表達。氧化壓力和 PI3Kδ 活化可降低 HDAC2 表達和活性,部分解釋了嚴重 COPD 和吸菸氣喘患者的類固醇抗性(steroid resistance)。

標靶生物製劑與小分子

TNF-α 抑制劑(Adalimumab、Infliximab、Etanercept)開創了自體免疫疾病標靶治療時代。Feldmann & Maini(1990s)在類風濕性關節炎中證實 TNF-α 為關鍵上游 cytokine 後,anti-TNF 療法成為最成功的生物製劑類別,全球年銷售額曾超過 400 億美元。

JAK inhibitors(Tofacitinib, Baricitinib, Upadacitinib)為口服小分子,抑制 Janus kinase 家族,阻斷 cytokine receptor 的 JAK-STAT 訊號傳遞。不同 JAK 亞型(JAK1/2/3, TYK2)的選擇性抑制決定了療效譜和副作用特徵。FDA 2021 年對 Tofacitinib 加入黑框警告(心血管事件和惡性腫瘤風險),JAK 選擇性與安全性的關係仍在研究中。

發炎消退的新藥理學

Serhan et al.(2002, 2007)系統發現的 SPMs——包括 Lipoxin A₄、Resolvin D1/E1、Protectin D1 和 Maresin 1——為 AA、EPA 和 DHA 的酶促代謝產物,主動驅動發炎消退而非僅「被動停止」發炎。SPMs 的藥理學開發(穩定類似物和小分子激動劑)可能開啟「促消退療法」(pro-resolution therapy)的新範式,但臨床轉譯仍處於早期階段。

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