HIV 感染與抗反轉錄病毒治療概論#
HIV 為反轉錄病毒(retrovirus),其反轉錄酶(reverse transcriptase)將病毒 RNA 轉為前病毒 DNA 並整合入宿主染色體,可在靜止的記憶 T 細胞中建立**終生潛伏(latency)**儲存庫,使藥物無法根除病毒。疾病進展與血漿 HIV RNA 濃度(病毒量,viral load)及 CD4 細胞數獨立相關;CD4 < 200 cells/mm³ 時伺機性感染與死亡風險上升。

Figure 59–1:HIV-1 複製週期與抗反轉錄病毒藥物的作用位點
抗反轉錄病毒治療發展史重點:
- zidovudine(AZT) 為首個有效藥物,1987 年核准。
- NNRTI 經純化病毒酵素篩選發現,但抗藥性快速出現。
- protease inhibitors(PIs) 為理性藥物設計(rational drug design)的產物,saquinavir 於 1995 年核准。
HIV 化療原則#
- 目標:盡可能久地最大程度抑制病毒複製。理想結果為治療 24 週內病毒量 < 50 copies/mL(測不到)。
- 三藥併用為標準:數學模型顯示至少需三種藥物才能在不產生抗藥性下長期抑制複製。單藥治療必然誘發抗藥病毒。
- 治療時機:美國指引建議 CD4 ≤ 350 cells/mm³ 即開始;孕婦、HIV 腎病變、合併需治療的 HBV 不論 CD4 皆建議治療;證據支持更早(CD4 ≤ 500)開始治療有益。
- 抗反轉錄病毒治療亦用於暴露後預防與預防母嬰垂直傳播。
抗藥性是核心問題:HIV 突變率高、病毒數龐大,未治療者幾乎都帶有對各藥具部分抗藥性的單一胺基酸突變病毒。藥物本身不造成突變,而是提供選擇壓力。治療失敗(病毒量持續回升)通常源自服藥順從性不佳(non-adherence),需更換為全新的有效藥物組合。
長期毒性#
長期治療可致 HIV lipodystrophy 症候群(胰島素阻抗、脂肪重新分布、高血脂),見於 10-40% 患者,與舊世代 NRTI(尤其 stavudine 的粒線體毒性)關聯最強。亦須注意 PI 與 NNRTI 廣泛的 CYP 藥物交互作用,及開始治療後的免疫重建發炎症候群(IRIS)。
核苷與核苷酸反轉錄酶抑制劑(NRTI/NtRTI)#
- HIV 反轉錄酶將病毒 RNA 轉為前病毒 DNA。NRTI 須進入細胞並磷酸化為三磷酸(tenofovir 為核苷酸單磷酸類似物,僅需再加兩個磷酸)才具活性。
- 作用機轉:完全磷酸化的類似物競爭性抑制天然核苷酸併入,並因缺乏 3’-hydroxyl 而終止前病毒 DNA 鏈延長。
- 選擇性來自抑制 HIV 反轉錄酶而不抑制宿主 DNA polymerase。
- 主要經腎排除(zidovudine、abacavir 主要經肝臟葡萄糖醛酸化);因細胞內三磷酸半衰期遠長於血漿原型,可每日一至二次給藥。
- emtricitabine、lamivudine、tenofovir 亦對 HBV 有效;tenofovir 對皰疹病毒亦有活性。
本類藥物部分可抑制粒線體 DNA polymerase-γ,造成粒線體毒性:貧血、顆粒球減少、肌病變、周邊神經病變、胰臟炎。stavudine、zidovudine、didanosine 可致罕見但可能致命的乳酸中毒併肝脂肪變性。emtricitabine、lamivudine、tenofovir 對 polymerase-γ 親和力低,幾無粒線體毒性。
代表藥物:
- Zidovudine(AZT):胸苷類似物,由 thymidine kinase 磷酸化。抗藥性源於 codon 41、67、70、210、215 等的胸苷類似物突變(TAMs),與其他胸苷類似物交叉抗藥。
- Lamivudine、Emtricitabine:胞苷類似物,高度抗藥性可快速出現。
- Abacavir、Didanosine、Stavudine、Tenofovir:抗藥性通常需累積三到四個密碼子置換才達高度抗藥。
非核苷反轉錄酶抑制劑(NNRTI)#
- NNRTI 結合反轉錄酶上有別於受質作用位的位置,不需磷酸化,對 HIV-2 與其他反轉錄病毒無顯著活性。
- 抗藥性屏障低:單一突變即可造成高度抗藥;同類間常交叉抗藥。
所有 NNRTI 在治療頭 4 週常見皮疹,多為輕度自限,但 nevirapine、efavirenz、etravirine 皆有罕見、可能致命的 Stevens-Johnson 症候群報告。
- Nevirapine:codon 103(K103N)或 181(Y181C)單一突變即致高度抗藥。是 CYP 中度誘導劑(誘導自身代謝),故須由 200 mg 每日一次起始 14 天後增量。可致皮疹(約 16%)及嚴重/致命肝炎(CD4 > 250 的女性、尤其孕期風險較高)。易穿過胎盤,曾廣用於預防母嬰傳播。
- Efavirenz:最常見抗藥突變為 K103N。半衰期長(40-55 小時)可每日一次。為 CYP3A4 中度誘導劑。
Efavirenz 最重要的不良反應為中樞神經系統症狀(頭暈、注意力受損、生動或不安的夢境、失眠,偶有精神病發作),多於前 4 週緩解。Efavirenz 是唯一在靈長類明確致畸的抗反轉錄病毒藥,育齡女性服用期間應採兩種避孕法並避免懷孕。
- Etravirine、Delavirdine:其他 NNRTI。
蛋白酶抑制劑(Protease Inhibitors, PIs)#
- HIV protease 負責轉譯後切割多蛋白前驅物以成熟病毒粒。PI 為理性設計的轉態類似肽(transition-state peptidomimetic)。

Figure 59–5:HIV 蛋白酶抑制劑的作用機制
- 多數 PI 經 CYP3A4 代謝,且為其抑制劑/誘導劑,藥物交互作用多。
Ritonavir 作為藥動學增強劑(boosting)#
- Ritonavir 為最強效的 CYP3A4 抑制劑之一,治療劑量(600 mg bid)GI 毒性大。
- 低劑量 ritonavir(100-200 mg) 用於抑制 CYP3A4,提升其他 PI 的血中濃度、降低劑量與給藥頻率(即 “/r” boosting),耐受性遠優於治療劑量。
代表藥物:
- Fosamprenavir:amprenavir 的磷酸氧前驅藥,水溶性與口服生體可用率大幅提升,於腸黏膜去磷酸化為 amprenavir。可與 ritonavir 併用降低劑量。
- Lopinavir:結構類似 ritonavir 但活性高 3-10 倍,僅以與低劑量 ritonavir 的共配方(KALETRA)上市——lopinavir 對 ritonavir 抑制 CYP3A4 高度敏感,加入 ritonavir 使其 AUC 增加數十至百倍。
- Atazanavir:azapeptide PI,主要抗藥突變為 I50L(與 fosamprenavir/darunavir 的 I50V 不同)。吸收依賴胃酸(質子幫浦抑制劑會大幅降低濃度),應隨餐服用。常致未結合型高膽紅素血症(抑制 UDP-glucuronosyltransferase,Gilbert 症候群者更明顯),多為外觀問題、不伴肝毒性。
- 其他:saquinavir、indinavir、nelfinavir、tipranavir、darunavir。
PI 與 NNRTI 皆與 CYP 廣泛交互作用。Ritonavir 不可與治療指數窄的藥物(midazolam、triazolam、fentanyl、麥角衍生物)併用;含酒精的配方不可與 disulfiram 或 metronidazole 併用。
進入抑制劑(Entry Inhibitors)#
- Maraviroc:阻斷 HIV 外套膜蛋白 gp120 與 CCR5 趨化激素受體結合,僅對 CCR5 親性病毒有效,對 CXCR4 親性或雙親性病毒無效,故用藥前需檢測病毒親性。抗藥性可經病毒親性轉變或 V3 環突變產生。劑量依併用藥物(CYP3A 抑制/誘導)調整。
- Enfuvirtide(T-20):36 個胺基酸的合成肽,模擬 gp41 跨膜區序列,結合 gp41 的 N36 螺旋阻斷六螺旋束形成,抑制病毒與宿主細胞膜融合。對 HIV-2 無效。唯一須皮下注射的抗反轉錄病毒藥(每日兩次),成本高,保留給已用盡其他方案的患者。主要不良反應為注射部位反應(疼痛、紅斑、硬結,約 98%)。
整合酶抑制劑(Integrase Inhibitors)#
- 染色體整合為反轉錄病毒生命週期的決定性步驟;人類 DNA 不會切除再整合,故為極佳藥物標的。
- Raltegravir(2007 年核准的首個整合酶抑制劑):阻斷 HIV integrase 的催化活性,防止病毒 DNA 與宿主 DNA 間共價鍵形成的**鏈轉移(strand transfer)**步驟(推測干擾酵素催化核心的雙價陽離子)。對 HIV-1 與 HIV-2 皆強效,對其他類別抗藥的病毒仍有活性。
- 主要抗藥途徑涉及 integrase 基因 Q148R/H/K 或 N155H 突變。
- 臨床上與兩種核苷併用時療效與 efavirenz 相當(96 週約 83-84% 病毒測不到)。