概覽#

原蟲(protozoa)是能動的單細胞真核生物,依運動方式分為阿米巴、鞭毛蟲、孢子蟲及纖毛蟲等群。許多原蟲具複雜的生活史,寄生於人類及動物,造成龐大的疾病負擔。主要疾病與用藥見下表。

病原體疾病常用藥物
Plasmodium spp.瘧疾(malaria)氯奎(chloroquine)、奎寧(quinine)、青蒿素(artemisinin)等
Entamoeba histolytica阿米巴痢疾Metronidazole、diloxanide
Trypanosoma spp.睡眠病、恰加斯病(Chagas’ disease)Suramin、pentamidine、melarsoprol、eflornithine、nifurtimox
Leishmania spp.利什曼病(leishmaniasis)Sodium stibogluconate、amphotericin、pentamidine
Trichomonas vaginalis陰道炎Metronidazole
Giardia lamblia梨形鞭毛蟲腸炎Metronidazole
Toxoplasma gondii弓形蟲病(toxoplasmosis)Pyrimethamine-sulfadiazine
Pneumocystis jirovecii肺炎Co-trimoxazole、pentamidine

宿主—寄生蟲互動#

  • 大多數原蟲躲在宿主細胞內以規避抗體(例如 Plasmodium 住在紅血球、Leishmania 感染巨噬細胞)。
  • 宿主以 CD8+ T 細胞及 Th1 細胞激素(IL-2、TNF-α、IFN-γ)對抗胞內寄生蟲;活化的巨噬細胞可將之殺滅。
  • 部分原蟲反過來刺激 Th2 細胞激素(TGF-β、IL-4、IL-10)以下調 Th1 反應:如 Leishmania 誘發 TGF-β,錐蟲(Trypanosoma)誘發 IL-10。
  • Toxoplasma gondii 採取另一策略:上調部分宿主免疫反應,促進寄生蟲在組織中形成囊體,確保宿主存活。

瘧疾與抗瘧藥#

流行病學與生活史#

瘧疾(malaria)由瘧原蟲屬Plasmodium)寄生蟲引起,透過雌性按蚊Anopheles)傳播。感染人類的主要蟲種:

  • P. falciparum:引起惡性三日瘧(malignant tertian malaria),最危險,可造成腦型瘧疾與腎衰竭;無肝外紅細胞外期,根治後不復發。
  • P. vivax:引起良性三日瘧,有休眠子(hypnozoites)留存肝臟,數月至數年後可復發。
  • P. ovale:類似 P. vivax,有肝外期,少見。
  • P. malariae:引起四日瘧,72 小時週期,無肝外期。

蚊子才是瘧原蟲的終宿主(進行有性生殖),人類是中間宿主(進行無性週期)。

生活史要點

  • 蚊叮咬後注入孢子蟲(sporozoites)→ 進入肝臟發育為裂殖子(merozoites)。
  • 裂殖子感染紅血球,形成滋養體(trophozoites)→ 分裂 → 釋出大量裂殖子,引起週期性發燒。
  • 部分裂殖子分化為配子母細胞(gametocytes),被蚊子吸食後完成有性生殖。
  • P. vivax/P. ovale 可在肝臟形成休眠子,日後活化引起復發。

Figure 53.1:瘧原蟲生活史及抗瘧藥的作用位置(肝外期與紅血球期)

抗瘧藥分類#

依作用部位分為四類:

類型作用位置代表藥物
治療急性發作(血液裂殖子殺滅劑)紅血球期氯奎、奎寧、青蒿素、mefloquine
根治(組織裂殖子殺滅劑)肝臟休眠子Primaquine、tafenoquine
化學預防孢子蟲 → 紅血球期轉換青蒿素衍生物、氯奎、mefloquine、proguanil
阻斷傳播配子母細胞Primaquine、proguanil、pyrimethamine

現代瘧疾治療已放棄單藥療法,改以**青蒿素為基礎的複合療法(ACT, artemisinin-based combination therapy)**為標準方案,主要是為了延緩抗藥性產生。


主要藥物#

氯奎(Chloroquine)#

  • 藥理作用:4-胺基喹啉類;在寄生蟲溶酶體中富集,抑制血紅素聚合酶(haem polymerase),阻止毒性游離血紅素轉化為無害的血色素(haemozoin),毒殺寄生蟲。
  • 抗藥性P. falciparum 在大部分地區已具抗藥性,機制為寄生蟲轉運蛋白基因突變導致藥物外排增加。
  • 藥動學:口服吸收完全,組織分布廣,半衰期長達 50 小時,代謝後 70% 以原形由尿液排出。
  • 不良反應:預防劑量下少見;治療劑量可能引起噁心、頭暈、視力模糊;靜脈快速注射可致低血壓及致命性心律不整。

奎寧(Quinine)#

  • 源自金雞納樹皮,16 世紀起用於治療「發燒」。
  • 作用:血液裂殖子殺滅劑,機制與氯奎相似,但在蟲體內濃縮程度較低。
  • 臨床地位:氯奎抗藥性盛行後,已成為 P. falciparum主要化療藥物
  • 藥動學:口服吸收良好,半衰期 10 小時;靜脈不可快速推注(有心律不整風險)。
  • 不良反應
    • 「金雞納中毒症(cinchonism)」:噁心、眩暈、耳鳴、頭痛、視力模糊。
    • 高血漿濃度可引起低血壓、心律不整、譫妄及昏迷。
    • 可刺激胰島素分泌,導致低血糖(尤其合併腦型瘧疾時難以鑑別)。
    • 罕見但嚴重:黑水熱(Blackwater fever),急性溶血性貧血合併腎衰竭。

Mefloquine#

  • 血液裂殖子殺滅劑,對 P. falciparumP. vivax 有效,但不影響肝臟期。
  • 藥動學:口服吸收快,半衰期極長(可達 30 天),起效緩慢。
  • 不良反應:胃腸不適(治療劑量約 50% 患者);少數嚴重神經精神反應(幻覺、抑鬱)。妊娠禁用。

Lumefantrine#

  • 芳基氨基醇類,僅與 artemether 聯合使用(Riamet 複方)。
  • 機制:可能抑制寄生蟲對血紅素的解毒。
  • 不良反應:胃腸症狀及輕微中樞神經系統症狀。

影響葉酸代謝的藥物#

磺胺類與碸類競爭 p-PABA,抑制葉酸合成pyrimethamineproguanil 抑制二氫葉酸還原酶(DHFR),阻斷葉酸利用。兩類合用則在葉酸途徑的不同節點發揮協同作用

  • Pyrimethamine:緩慢作用的血液裂殖子殺滅劑,半衰期 4 天(每週一次);僅與 sulfone 或磺胺聯用。高劑量可抑制人體 DHFR,引起巨幼貧血(孕婦須補充葉酸)。
  • Proguanil:前驅藥,在肝臟代謝為活性型 cycloguanil;半衰期 16 小時,須每日服用;對 P. vivax 初期肝臟期有額外效果。
  • Sulfadoxine(磺胺)、Dapsone(碸):搭配 pyrimethamine 使用;已在許多地區產生抗藥性。

Pyrimethamine–sulfadoxine 組合可引起嚴重皮膚反應及血液惡液質,不再建議用於化學預防

Figure 53.3:葉酸途徑抗瘧藥結構式(pyrimethamine、proguanil 與磺胺類之關係)

Primaquine#

  • 8-胺基喹啉類,幾乎是唯一臨床可用的肝臟休眠子殺滅劑,可根治 P. vivaxP. ovale
  • 亦具配子母細胞殺滅作用,是阻斷傳播最有效的藥物。
  • 藥動學:口服吸收好,代謝迅速,半衰期 3–6 小時;tafenoquine 代謝較慢,可每週服用。
  • 不良反應
    • 一般劑量耐受良好;大劑量可引起高鐵血紅蛋白血症(methaemoglobinaemia)。
    • 葡萄糖-6-磷酸去氫酶(G6PD)缺乏症患者(非裔男性達 15%)可發生溶血性貧血。給藥前應先檢測 G6PD 活性。

青蒿素及衍生物(Artemisinin and derivatives)#

  • 源自中藥材青蒿Artemisia annua,學名由林奈命名),1972 年由中國化學家分離出有效成分。
  • 機制:可能抑制寄生蟲 Ca²⁺-依賴性 ATPase;**內過氧化橋(endoperoxide bridge)**結構須在胞內鐵的存在下活化。
  • 主要代表
    • Artemisinin:可口服、肌注或栓劑,半衰期約 4 小時。
    • Artesunate:水溶性衍生物,可靜脈注射,用於重症瘧疾;半衰期 45 分鐘。
    • Artemether:口服或肌注,半衰期 4–11 小時;常與 lumefantrine 聯用。
  • 特點:快速殺血期裂殖子,對多重抗藥性 P. falciparum 有效,且對腦型瘧疾有效;不影響肝臟休眠子。
  • 不良反應:迄今報告極少,偶有暫時性心臟傳導阻滯及嗜中性球減少;動物實驗有腦幹核損傷,但人類尚無神經毒性報告。
  • 抗藥性:目前尚未普遍,但已出現早期報告。

Atovaquone#

  • 羥基萘醌類,抑制寄生蟲粒線體電子傳遞鏈(模擬泛醌 ubiquinone)。
  • 通常與 proguanil 聯用(Malarone 複方),兩者協同機制不明,但具專一性。
  • 用於預防及治療非複雜性 P. falciparum 瘧疾;孕婦及哺乳婦禁用。
  • 單獨使用時抗藥性發展迅速(cytb 基因點突變);聯合用藥時抗藥性較少。

Figure 53.2:主要抗瘧藥結構式(4-胺基喹啉類、8-胺基喹啉類及青蒿素類等)


阿米巴病與殺阿米巴藥#

溶組織內阿米巴Entamoeba histolytica)感染可引起阿米巴性痢疾及肝膿瘍,全球約 500 萬人感染,每年死亡 4–10 萬人。

  • 治療策略依感染部位與類型決定:
    • 急性侵入性腸阿米巴病:metronidazole(或 tinidazole),之後以 diloxanide 清除囊體。
    • 肝阿米巴病:metronidazole 再接 diloxanide。
    • 慢性腸阿米巴或帶菌狀態:diloxanide。

Metronidazole#

  • 在厭氧微環境中被活化,形成破壞 DNA 的代謝物,導致寄生蟲凋亡。
  • 殺滅滋養體但不影響囊體;對侵入性腸阿米巴及肝阿米巴有效。
  • 藥動學:口服迅速完全吸收,廣泛分布(包括腦脊液),半衰期 7 小時。
  • 不良反應:口腔金屬味;偶有胃腸不適及中樞神經症狀(頭暈、感覺神經病變);與酒精合用有雙硫侖反應;孕婦禁用。
  • Tinidazole:機制相似,半衰期較長(12–14 小時)。

Diloxanide#

  • 對腸腔內非侵入性阿米巴有直接殺滅作用,口服後不被吸收即發揮效果。
  • 安全性高,不良反應輕微;通常作為 metronidazole 療程後的接續治療。

錐蟲病與殺錐蟲藥#

三種主要人類致病錐蟲:T. gambienseT. rhodesiense(非洲睡眠病,由采采蠅傳播)及 T. cruzi(恰加斯病,南美洲)。

  • 血液—淋巴期:Suramin(首選)或 pentamidine(替代)。
  • 中樞神經期:Melarsoprol 或 eflornithine(僅對 T. gambiense 有效)。
  • 恰加斯病:Nifurtimox、benznidazole(療效有限,目前無完全有效治療)。

Suramin#

  • 1920 年即已用於錐蟲病治療,是最古老的抗原蟲藥之一。
  • 機制:與宿主血漿蛋白結合後,被寄生蟲透過胞吞攝入,溶酶體蛋白酶釋放藥物,抑制關鍵寄生蟲酶。
  • 給藥:緩慢靜脈注射;藥物可在腎臟及單核吞噬細胞中蓄積數月。
  • 不良反應:毒性相當大,主要影響腎臟;其他包括視神經萎縮、腎上腺功能不全、溶血性貧血、粒細胞缺乏症;少數個體對注射有即時特異質反應(休克、抽搐)。

Pentamidine#

  • 透過高親和力能量依賴性載體被寄生蟲攝入,與 DNA 交互作用。
  • 靜脈或深部肌肉注射,每日 1 次共 10–15 天;藥物在腎臟、肝臟、脾臟濃度持續數月但不能穿過血腦屏障。
  • 亦用於肺孢子蟲肺炎(PCP)。
  • 不良反應:立即性低血壓、心動過速;延遲性腎毒性、肝損傷、血液惡液質及低血糖。

Melarsoprol#

  • 有機砷化合物,用於 CNS 受累病例,靜脈給藥,能以高濃度進入中樞神經系統殺滅寄生蟲。
  • 毒性極大:可引起腦病變,甚至立即死亡;僅在嚴格監督下使用。

Eflornithine#

  • 抑制寄生蟲鳥胺酸脫羧酶(ornithine decarboxylase)。
  • T. gambiense 有效,可作為 melarsoprol 的備用方案,但對 T. rhodesiense 活性有限。
  • 副作用常見但可逆。

其他原蟲感染#

利什曼病(Leishmaniasis)#

  • 由砂蠅傳播;在巨噬細胞的吞噬溶酶體中繁殖,以脂磷糖(lipophosphoglycan)規避殺菌機制。
  • 臨床型態:皮膚型(東方瘡)、皮膚黏膜型(espundia)、內臟型(黑熱病 kala-azar)。
  • 治療
    • 五價銻化合物(sodium stibogluconate):肌注或緩慢靜脈注射;不良反應包括嘔吐、心動過緩、低血壓。
    • Miltefosine(hexadecylphosphocholine):口服,耐受性好,可用於皮膚及內臟利什曼病。
    • Amphotericin(兩性黴素):作為後續治療。
    • 目前無有效疫苗。

滴蟲病(Trichomoniasis)#

  • Trichomonas vaginalis 感染,主要藥物為 metronidazole,替代為 tinidazole;抗藥性有增加趨勢。

梨形鞭毛蟲病(Giardiasis)#

  • Giardia lamblia 感染,首選 metronidazole,效果通常極佳;可用 tinidazole 或 mepacrine 替代。

弓形蟲病(Toxoplasmosis)#

  • Toxoplasma gondii:貓為終宿主,人類為偶然中間宿主(攝入卵囊後發育囊體於組織中)。
  • 多數免疫功能正常者無症狀;免疫低下(尤其 AIDS)者及先天性感染可危及生命(弓形蟲腦炎)。
  • 治療首選:Pyrimethamine–sulfadiazine(孕婦避用);替代方案為 co-trimoxazole 或 pyrimethamine 聯合 clindamycin/clarithromycin/azithromycin。

肺孢子蟲肺炎(Pneumocystis Pneumonia)#

  • Pneumocystis jirovecii(原稱 P. carinii):分類介於原蟲與真菌之間,是 AIDS 常見伺機性感染。
  • 治療首選:高劑量 co-trimoxazole;替代方案:靜脈 pentamidine。
  • 輕症或預防:atovaquone、trimethoprim–dapsone 或 clindamycin–primaquine 組合。

未來展望#

原蟲基因組定序計畫已陸續完成,有望揭示新的藥物靶點。各寄生蟲的半胱氨酸蛋白酶(cysteine proteases)是目前研究的熱點之一。

  • 疾病負擔龐大,但藥物研發面臨複雜挑戰:現有藥物毒性大、抗藥性持續發展。
  • 非營利跨國組織(如 Medicines for Malaria Venture、Institute for OneWorld Health)在新藥研發中扮演重要角色。
  • 除藥物不足外,受影響最深的國家往往缺乏有效的藥物配送與安全用藥基礎設施,這才是更核心的問題。