概論與臨床表現#

瘧疾由瘧原蟲屬(Plasmodium)引起,感染人類者主要包括 P. falciparumP. vivaxP. ovaleP. malariaeP. knowlesi

  • 主要徵候:高燒尖峰(可有或無週期性)、寒顫、頭痛、肌肉痛、倦怠與胃腸症狀。劇烈頭痛常為早期特徵。
  • P. falciparum 致病最嚴重,可致器官衰竭與死亡;胎盤瘧疾(透過附著於胎盤的 chondroitin sulfate A)對初產婦特別危險。
  • P. vivax 一般死亡率低,但以潛伏組織型(hypnozoite)再活化造成**復發(relapse)**為特徵;近年大洋洲與印度也出現重症 P. vivax。
  • P. ovale 類似 P. vivax 但較輕,也會形成 hypnozoite。
  • P. malariae 可致不反應於抗瘧治療的腎絲球腎炎。
  • P. knowlesi 紅血球週期較短(24 小時),常被誤診為 P. malariae。

預防傳播日益受重視。4-aminoquinoline 與 sulfadoxine-pyrimethamine 反而促進配子體血症;8-aminoquinoline(primaquine、tafenoquine)與 artemisinin 可降低配子體並減少傳播。但 primaquine 等不可未先評估 G6PD 即用於大規模治療,因 G6PD 缺乏者有溶血性貧血風險。

抗瘧藥的分類#

瘧原蟲在人體的各生活史階段(肝期、紅血球無性期、配子體)形態、代謝與藥物敏感性不同,故抗瘧藥可依其作用階段與用途(化學預防或治療)分類。

兩項通則:

  • 化學預防:無抗瘧藥能殺死孢子體(sporozoite),故無法真正預防感染,只能預防無性紅血球期造成的症狀性瘧疾。

  • 治療已建立的感染:無單一抗瘧藥對所有肝期與紅血球內期皆有效,完全清除感染可能需多種藥物。

臨床有用活性分三大類:

  • 第一類(artemisinins、chloroquine、mefloquine、quinine/quinidine、pyrimethamine、sulfadoxine、tetracycline):對肝期無可靠效果,作用於致病的無性血液期。作為化學預防時須暴露後持續服用數週。
  • 第二類(atovaquone 加 proguanil):除無性紅血球期外亦針對 P. falciparum 原發肝期,使暴露後預防所需期間縮短至數天。
  • 第三類(僅 primaquine):對原發與潛伏肝期及配子體有效,用於根除 P. vivax、P. ovale 的肝內 hypnozoite。

Artemisinin 與衍生物#

  • 源自青蒿(Artemisia annua, qing hao)的倍半萜內酯過氧化物,中國醫用逾 2000 年;1972 年分離出青蒿素(artemisinin)。
  • 臨床用半合成衍生物:dihydroartemisinin、artesunate(水溶性琥珀酸酯)、artemether(親脂性甲醚)。抗瘧活性需要**過氧橋(endoperoxide)**結構。

機轉與抗藥性#

  • 為最強效、最快速的抗瘧藥,清除寄生蟲與退燒比任何現有藥都快。
  • 機轉仍有爭議,多數認為由消化液泡中還原性血基質鐵裂解過氧橋,產生毒性血基質加合物與自由基,烷化並氧化蛋白與脂質。
  • 每 48 小時週期使寄生蟲族群下降約四個 log10,3–4 週期(6–8 天)可清除血中寄生蟲;具配子體殺滅活性。
  • 與其他藥無顯著臨床交叉抗藥;但近年出現耐受性增加(清除時間延長)的 P. falciparum 分離株。

WHO 與多數權威機構強烈建議 artemisinin **僅以合併治療(artemisinin-based combination therapy, ACT)**使用,以提升療效並防止抗藥性出現。短半衰期使單藥治療復發率高。基於一般顧慮,ACT 不建議用於 ≤5 kg 兒童或懷孕第一孕期。

藥物動力學與臨床用途#

  • 口服生體可用率通常 ≤30%,廣泛代謝為 dihydroartemisinin(半衰期 1–2 小時)。直腸給 artesunate 在熱帶國家可救命但生體可用率變異大。
  • 適用於重症 P. falciparum 瘧疾:靜脈 artesunate 不劣於甚至優於標準 quinine。因短半衰期不用於化學預防。
  • 美國 FDA 核准 artemether-lumefantrine 口服治療無併發症 P. falciparum 瘧疾;靜脈 artesunate(IND)用於重症瘧疾,可經 CDC 取得。

ACT 夥伴藥#

合併較長效夥伴藥確保持續抗瘧活性。常見 ACT:artemether-lumefantrine、artesunate-mefloquine、artesunate-amodiaquine、dihydroartemisinin-piperaquine 等。

  • Lumefantrine:與 mefloquine、halofantrine 結構相似;分布體積大、終末半衰期 4–5 天;與高脂餐併服可顯著增加吸收。
  • Amodiaquine:chloroquine 同類物,因毒性(肝、顆粒性白血球缺乏)不再建議作預防,但治療劑量耐受性與 chloroquine 相當。
  • Piperaquine:bisquinoline,半衰期最長(5 週),與 dihydroartemisinin 合併可能減少再感染。
  • Pyronaridine:與 amodiaquine 結構相關,對 P. falciparum 與 P. vivax 高效。

Atovaquone#

  • 高度親脂的 ubiquinone 類似物;與 proguanil 固定組合(MALARONE)用於化學預防與治療無併發症 P. falciparum 瘧疾。
  • 機轉:選擇性作用於粒線體 cytochrome bc1 複合體,抑制電子傳遞並崩解膜電位,阻斷 dihydroorotate dehydrogenase 所需 ubiquinone 再生(影響嘧啶生合成)。對肝期 P. falciparum 有效,但對 P. vivax hypnozoite 無效。
  • proguanil 增強 atovaquone 的粒線體毒性而產生協同。

Atovaquone 單用易於體內外產生抗藥性(cytochrome b 基因單點突變,如 Y268S/C/N)。加入 proguanil 可顯著降低抗藥出現頻率,但一旦 atovaquone 抗藥已存在,proguanil 的協同即減弱。

  • 吸收緩慢且變異大,與脂肪餐併服改善;>99% 蛋白結合,主要經膽汁排於糞便,半衰期 2–3 天。rifampin 會大幅降低其血中濃度。

Diaminopyrimidines(Pyrimethamine)#

  • Pyrimethamine 為作用緩慢的血液裂殖體殺滅劑,抑制瘧原蟲葉酸生合成。效力較 proguanil 強、半衰期長。對肝期不如 proguanil,治療劑量無法根除 P. vivax hypnozoite 或配子體。
  • 與 sulfadoxine 固定組合(FANSIDAR)曾為無併發症 P. falciparum 主要治療,但廣泛抗藥性現已嚴重損害療效,不再建議用於無併發症瘧疾治療

機轉與抗藥性#

pyrimethamine 與磺胺類/碸類協同,阻斷葉酸生合成的兩個關鍵步驟:

  • 磺胺抑制 dihydropteroate synthase(利用 p-aminobenzoic acid 合成 dihydropteroic acid)。
  • pyrimethamine 抑制 dihydrofolate reductase(DHFR,dihydrofolate 還原為 tetrahydrofolate)。

pyrimethamine 抗藥的關鍵突變為 DHFR 的 S108N;逐步累積 codon 51、59、164 的突變使抗藥性漸增。三重突變(N51I/C59R/S108N,非洲為主)與四重突變(加 I164L,東南亞為主)呈高度抗藥並導致治療失敗。

  • 半衰期 85–100 小時。毒性低,過量可致類葉酸缺乏的巨母紅血球性貧血(對停藥或 folinic acid 有反應)。

pyrimethamine-sulfadoxine 因約 1/5000–1/8000 人發生嚴重甚至致命的皮膚反應(多形性紅斑、Stevens-Johnson 症候群、毒性表皮壞死溶解),不再建議用於化學預防;對磺胺有反應史者、哺乳母親、<2 個月嬰兒禁用。

Proguanil#

  • chloroguanide,biguanide 衍生物。抗瘧活性主要歸因於其環狀三嗪代謝物 cycloguanil(選擇性抑制瘧原蟲雙功能 DHFR-thymidylate synthetase);proguanil 本身亦有獨立的內在抗瘧活性。
  • 對藥物敏感 P. falciparum 的原發肝期與無性紅血球期皆有活性;對 P. vivax 潛伏組織期無效(停藥後可復發)。
  • 代謝與 mephenytoin 氧化多型性共分離(CYP2C),約 3% 白人、20% 亞洲人/肯亞人為缺乏的氧化表現型。
  • 不單用於美國,與 atovaquone 合併(每日一次 3 天)治療抗藥 P. falciparum 或 P. vivax;單用易快速產生臨床抗藥。化學預防劑量副作用少。被視為孕期安全。

喹啉類與相關化合物#

Chloroquine 與 Hydroxychloroquine#

  • chloroquine(ARALEN)為 4-aminoquinoline,二戰期間美國抗瘧研究產物。Hydroxychloroquine 對 P. falciparum 大致等效,但因眼毒性較低偏好用於類風濕性關節炎與紅斑性狼瘡。

機轉與抗藥性#

  • 無性瘧原蟲在酸性消化液泡中消化血紅蛋白,產生自由基與血基質(heme),血基質被隔離為惰性瘧色素(hemozoin)。
  • chloroquine 為弱鹼,濃集於酸性消化液泡,與血基質結合並干擾其隔離,使血基質失活失敗或藥物-血基質複合體毒性增強而殺死寄生蟲。其他喹啉與胺醇類可能機轉相似。

P. falciparum 對 chloroquine 的抗藥性現於世界多數地區常見(圖 49-3)。抗藥由 **pfcrt(P. falciparum chloroquine resistance transporter)**基因多型性介導,K76T 突變為抗藥株所共有;變異 PfCRT 主動將 chloroquine 外排離開消化液泡的血基質標靶。P. vivax 抗藥株也已在印尼、東帝汶、巴布亞紐幾內亞、衣索比亞檢出。

藥動學與臨床用途#

  • 胃腸與肌肉/皮下吸收良好,廣泛組織隔離(肝、脾、腎、肺、含黑色素組織);需負荷劑量達有效血中濃度。終末半衰期 30–60 天。
  • 對 P. vivax、P. ovale、P. malariae、P. knowlesi 與敏感 P. falciparum 紅血球期高效;P. ovale、P. malariae 的首選;P. falciparum 大致已被 ACT 取代。對 hypnozoite 無活性(需配 primaquine 防 P. vivax/P. ovale 復發)。
  • 也用於非瘧疾(肝阿米巴病、類風濕性關節炎、紅斑性狼瘡等抗發炎用途)。

chloroquine 安全範圍窄,單劑 30 mg/kg 可致命;急性毒性主要為心血管(低血壓、心律不整、心跳停止)與 CNS(意識混亂、抽搐、昏迷),最常見於過快靜脈給藥。長期高劑量(非瘧疾用途)可致不可逆視網膜病變與耳毒性。禁用於癲癇、重症肌無力、乾癬。

Quinine 與 Quinidine#

  • 金雞納(cinchona)樹皮主要生物鹼,醫用逾 350 年;1820 年由 Pelletier 與 Caventou 分離。仍是治療抗 chloroquine 與多重抗藥 P. falciparum 的支柱,但漸被 ACT 取代。
  • Quinidine 為較強效的對映異構物,是美國偏好的靜脈劑型(美國無靜脈 quinine)。
  • 機轉:與 chloroquine 相似,結合血基質並阻止其去毒;對肝期無顯著作用。抗藥性複雜,與 pfmdr1 基因擴增/點突變、PfCRT、PfNHE 等相關。

quinine 在全治療或過量劑量呈劑量相關三聯毒性:

  • 金雞納中毒(cinchonism):耳鳴、高音調聽力喪失、視覺障礙、頭痛、噁心嘔吐、姿勢性低血壓。

  • 低血糖:透過強力刺激胰島 beta 細胞引起高胰島素血症,重症瘧疾與懷孕時尤危險。

  • 低血壓:多因靜脈輸注過快。quinidine 心臟毒性更強,靜脈給藥宜心臟監測。「黑水熱(blackwater fever)」為罕見的過敏溶血反應。

  • 對重症 P. falciparum 須即用靜脈負荷劑量(可救命),口服續用 5–7 天,並合併 tetracycline、doxycycline 或 clindamycin 以增效。

Mefloquine#

  • Walter Reed 抗瘧計畫產物,4-quinoline methanol;對抗藥 P. falciparum 有高活性。為高效血液裂殖體殺滅劑,對肝期、配子體與 P. vivax 潛伏組織型無活性
  • 抗藥性主要由 pfmdr1 基因擴增決定(也與 mefloquine、artemisinin 抗藥相關)。
  • 親脂、半衰期長(13–24 天),主要經糞便排除。

mefloquine 須權衡風險效益。化學預防劑量一般耐受良好(生動夢境常見),但治療劑量可在 10% 以上者出現顯著神經精神症狀;嚴重 CNS 毒性(抽搐、急性精神病、嚴重眩暈)治療後可達 0.5%。禁用於有抽搐、憂鬱、雙相情緒障礙等病史者。孕期安全性證據不足;齧齒動物高劑量有致畸性。

  • 應保留給抗藥 P. falciparum 與 P. vivax 的預防與治療,作為長期旅客的化學預防特別有用;與 artemisinin 合併於高抗藥區更有效。

Primaquine#

  • 8-aminoquinoline。獨特地作用於肝內紅血球外組織期以預防並治癒復發性瘧疾;亦對 P. falciparum 等配子體有殺滅活性,但對無性血液期無活性
  • 機轉未明,可能轉為親電中間物作為氧化還原媒介,產生活性氧或干擾粒線體電子傳遞。
  • 吸收近 100%,半衰期約 7 小時,誘導 CYP1A2(與 warfarin 等併用須謹慎)。
  • 臨床用途:主要用於 P. vivax 與 P. ovale 的終末化學預防與根治(radical cure,殺滅 hypnozoite);須與血液裂殖體殺滅劑(通常 chloroquine)併用以根除紅血球期。

primaquine 著名的副作用為溶血:治療或更高劑量可在 G6PD 缺乏者引起急性溶血與溶血性貧血(此 X 連鎖疾病影響全球逾 2 億人)。用藥前必須篩檢 G6PD;嚴重缺乏者禁用。亦可致變性血紅素血症(methemoglobinemia)。孕婦禁用。

  • Tafenoquine 為臨床評估中的 8-aminoquinoline,對 P. vivax 復發性肝期與多重抗藥 P. falciparum 無性血液期有活性。

磺胺類與碸類#

  • 磺胺為 p-aminobenzoic acid 類似物,競爭性抑制瘧原蟲 dihydropteroate synthase,與 DHFR 抑制劑合併增效。
  • 長效磺胺 sulfadoxine 與 pyrimethamine 的協同「抗葉酸」組合曾廣用,但單藥治療後抗藥性迅速出現(dihydropteroate synthase 點突變,如 Ala437Gly)。
  • sulfadoxine-pyrimethamine 仍用於非洲孕期間歇性預防治療,但在抗藥性擴增下憂慮日增。

四環素類與其他抗生素#

  • Tetracycline、doxycycline(與 lincosamide 類 clindamycin)為作用緩慢的血液裂殖體殺滅劑,經抑制寄生蟲質體蛋白轉譯的「延遲死亡」機轉作用,對 P. falciparum 較 P. vivax 活性高。
  • 因作用緩慢,不適合單藥治療;作為 quinine、quinidine 或 artesunate 的輔助可增效。僅 doxycycline 建議用於化學預防。

四環素類因對骨骼與牙齒的不良影響,不可給孕婦或 <8 歲兒童;此時 clindamycin 為合理替代。clindamycin 與 azithromycin 對幼童與孕婦安全。

化學預防與化療的原則與指引#

  • P. falciparum 對可用藥物日益抗藥,使藥物預防困難。chloroquine 仍對 P. ovale、P. malariae、P. knowlesi、多數 P. vivax 與敏感 P. falciparum 有效,但抗藥 P. falciparum 已是多數流行區的常態。
  • 重症病人可有高達 10¹² 寄生蟲;單點突變頻率約 10⁻⁹,故成功藥物或組合理想上不應因單點突變即抗藥。這強烈支持以兩種以上不同機轉的藥物合併,ACT 是目前最重要的合併治療。
  • 預防瘧疾不應以藥物取代簡單措施:避免黃昏與黎明的蚊蟲叮咬、使用含 ≥30% DEET 的驅蟲劑、睡在含 permethrin 的蚊帳內。

返自流行區的急性發燒病人須考慮瘧疾診斷。若確診,對脆弱族群(非免疫旅客、孕婦、幼童)應視為醫療急症。懷疑 P. falciparum 時須立即以快速作用的血液裂殖體殺滅劑治療,不應等待明確的寄生蟲學診斷,因臨床狀態可能迅速惡化、早期厚血片可能呈陰性。重症瘧疾的判準包括虛脫、意識障礙、呼吸窘迫、休克、肺水腫、黃疸、嚴重貧血、急性腎衰竭、寄生蟲血症 >5% 等。