概述#

個體差異(individual variation)是臨床用藥的重要挑戰。相同劑量在不同病人身上可能產生截然不同的反應。變異可分為兩大類:

  • 藥物動力學變異(pharmacokinetic variation):源於吸收、分布、代謝或排泄的差異,造成藥物在作用部位的濃度不同
  • 藥效學變異(pharmacodynamic variation):相同濃度卻引起不同的藥理反應
  • 特異質反應(idiosyncratic reaction):質性異常,通常有害,多由遺傳或免疫差異造成

變異的主要來源包括:年齡、遺傳因素、免疫因素、病理狀態(如腎臟或肝臟疾病),以及藥物交互作用(drug interaction)。


個體差異的成因#

種族與族裔#

種族(ethnicity)是粗略但有時有用的藥物反應預測指標:

  • 非裔美國人心衰竭患者對 hydralazine 加硝酸鹽組合治療有顯著死亡率獲益,白人患者則未必
  • 許多中國人代謝乙醇的方式使乙醛濃度偏高,導致潮紅與心悸
  • 中國人對 propranolol(β 受體阻斷劑)的心血管效應比白人歐洲人更敏感,但代謝速率反而更快,暗示差異來自 β 腎上腺素受體以下的藥效學層面
  • 日本肺癌患者對 gefitinib(吉非替尼)有反應的比率是白人的三倍,根本原因是表皮生長因子受體(EGFR)突變,而非種族本身

種族分類過於粗糙,不應取代藥物基因體學(pharmacogenomics)的精準檢測。後者能更全面地個體化用藥策略。

年齡#

藥物排除效率在新生兒期與老年期均明顯降低,是年齡影響藥效的主因。

新生兒與早產兒

  • 出生時腎絲球過濾率(glomerular filtration rate, GFR)僅為成人的 20%,腎小管功能亦不成熟
  • 早產兒 gentamicin 的血漿半衰期 ≥ 18 小時,成人僅 1–4 小時,需減量或延長給藥間隔
  • 肝臟微粒體氧化酶、葡萄糖醛酸轉移酶等代謝酶在新生兒活性極低,需 8 週以上才達成人水準
  • 結合能力不足可引起嚴重後果:
    • 灰嬰症候群(grey baby syndrome):氯黴素因肝臟結合緩慢而累積
    • 核黃疸(kernicterus):藥物將膽紅素從白蛋白置換,游離膽紅素穿越未成熟血腦屏障損傷基底核

老年人

  • GFR 從約 20 歲起緩慢下降,50 歲時減少 25%、75 歲時減少 50%
  • 血漿肌酐(creatinine)通常維持正常範圍,無法反映 GFR 下降(因肌肉量減少,肌酐生成亦減少)

Figure 56.1:腎功能(肌酐清除率)與老年及年輕受試者 digoxin 清除率之關係

老年人血漿肌酐「正常」不代表 GFR 正常!對腎排除藥物未調降劑量可導致中毒。

  • 肝臟微粒體酶活性隨年齡緩慢下降,脂溶性藥物的分布容積增加(體脂比例升高)
  • diazepam 的血漿半衰期隨年齡顯著延長(可達 50–150 小時 vs 年輕人的 15–25 小時),且個體間變異增大

Figure 56.2:33 位正常受試者 diazepam 血漿半衰期隨年齡延長,並可見個體間變異擴大

  • 老年人用藥種類較多,藥物交互作用風險更高

懷孕#

  • 母體血漿白蛋白濃度降低,影響藥物蛋白結合
  • 心輸出量增加,GFR 升高,腎清除率上升
  • 胎兒肝臟代謝酶活性遠低於成人,腎臟排泄的藥物會進入羊水後再被吞嚥,排除緩慢
  • 親脂性藥物可快速穿越胎盤屏障;低分子量肝素等親水性藥物則幾乎被完全阻隔

疾病狀態#

影響環節例子
吸收胃排空遲緩(偏頭痛)、吸收不良(胰臟疾病)、腸黏膜水腫(心衰竭、腎病症候群)
分布血漿白蛋白結合改變(腎病症候群)、血腦屏障受損(腦膜炎)
代謝慢性肝病、體溫過低
排泄急性或慢性腎衰竭

藥效學層面的疾病影響:

  • 重症肌無力(myasthenia gravis):自體抗體攻擊菸鹼型乙醯膽鹼受體,對神經肌肉阻斷劑(vecuronium)及影響神經肌肉傳遞的藥物敏感性增加
  • X 染色體連鎖腎因性尿崩症:ADH 受體異常,對抗利尿激素不敏感
  • 家族性高膽固醇血症(familial hypercholesterolaemia):LDL 受體缺陷;純合子型對 statins 抵抗(因 statins 需上調 LDL 受體才能發揮作用),雜合子型反應良好
  • 偽性副甲狀腺低下症(pseudohypoparathyroidism):受體與腺苷酸環化酶耦合受損
  • 家族性性早熟與功能性甲狀腺腺瘤:G 蛋白耦合受體突變,使受體在無配體時持續活化

特異質反應#

特異質反應是在少數個體中出現的質性異常藥物效應,通常有害:

  • 氯黴素(chloramphenicol):約萬分之二發生再生不良性貧血
  • G6PD 缺乏症肝卟啉症(hepatic porphyrias):遺傳性代謝異常,對特定藥物高度敏感
  • 惡性高熱(malignant hyperthermia):對 suxamethonium 及吸入性麻醉藥等的代謝反應,肇因為肌漿網膜上 ryanodine 受體(Ca²⁺ 釋放通道)的遺傳異常
  • 免疫機制亦是特異質反應的重要原因,且具有遺傳傾向

藥物交互作用#

臨床重要性#

藥物交互作用(drug interaction)佔不良藥物反應的 5–20%,約 30% 的致命性不良反應與之有關。高風險情境:

  • 老年多重用藥患者
  • 慢性病長期用藥加上急性事件治療
  • 治療窗窄的藥物(抗凝血、抗心律不整、抗病毒、抗癲癇、鋰鹽、免疫抑制劑)

藥物亦可與食物發生交互作用。例如葡萄柚汁(grapefruit juice)會下調腸道 CYP3A4 的表現;聖約翰草(St John’s wort)是強力酵素誘導劑。

藥效學交互作用(Pharmacodynamic Interaction)#

藥效學交互作用不改變藥物濃度,而是在效應層面相互影響:

  • β 受體阻斷劑 vs. β 受體促效劑(salbutamol):拮抗效應,降低支氣管擴張療效
  • 許多利尿劑降低血鉀,誘發 digoxin 毒性及第 III 類抗心律不整藥中毒
  • Sildenafil(磷酸二酯酶第 V 型抑制劑)與有機硝酸鹽併用可引起嚴重低血壓
  • **單胺氧化酶抑制劑(MAOI)**與 ephedrine、tyramine(如發酵起司)或釋放去甲腎上腺素的藥物交互作用,可引起高血壓危象
  • Warfarin + 抗生素:腸道抑菌使維生素 K 產量減少,增強抗凝效應
  • Warfarin + 阿斯匹林:雙重出血機制,胃出血風險疊加
  • 磺胺類 + trimethoprim:分別阻斷葉酸合成與還原的不同步驟,對肺囊蟲(Pneumocystis)感染具協同治療效果
  • NSAIDs:抑制腎臟前列腺素(PGE₂、PGI₂)合成,可升高血壓、加重心衰竭患者的水鈉瀦留

藥物動力學交互作用(Pharmacokinetic Interaction)#

吸收#

  • 抗膽鹼藥(atropine)、鴉片類藥物:減慢胃排空,延遲吸收
  • 甲氧氯普胺(metoclopramide):加速胃排空
  • Ca²⁺ 或 Fe²⁺ 與四環素形成不溶性複合物,減少吸收
  • 考來烯胺(colestyramine):結合 warfarin、digoxin,阻止同時給藥時的吸收
  • 腎上腺素加入局部麻醉藥:收縮血管,延緩吸收,延長局部作用

分布(蛋白結合)#

藥物競爭白蛋白或組織蛋白結合位點,通常臨床意義有限(因游離藥物增加後排除也加速),但在以下情況可能重要:

  • 暫時性游離藥物濃度升高造成毒性(在新穩態建立前)
  • 若同時抑制排除,游離藥物濃度將持久升高
  • 苯丁唑酮(phenylbutazone)+ warfarin:置換白蛋白結合位 + 選擇性抑制活性 (S) 異構體代謝,延長凝血酶原時間
  • 奎尼丁(quinidine)/verapamil/amiodarone + digoxin:將 digoxin 從組織結合位置換出,同時減少腎排除,可引起嚴重心律不整

代謝——酵素誘導(Enzyme Induction)#

誘導肝臟代謝酶(主要為 CYP 同功酶)可加速另一藥物的代謝,降低療效:

誘導劑受影響藥物
PhenobarbitalWarfarin
Rifampicin口服避孕藥
Griseofulvin腎上腺皮質素
PhenytoinCiclosporin
Ethanol(慢性)上述藥物皆受影響
Carbamazepine自身代謝(自我誘導)

臨床後果:

  • 免疫抑制失效 → 器官排斥
  • 抗癲癇失效 → 癲癇復發
  • 口服避孕藥失效 → 意外懷孕
  • Warfarin 失效 → 血栓;或誘導停止後出血

Rifampicin 可將 warfarin 的半衰期從 47 小時縮短至 18 小時,顯著降低抗凝效果。酵素誘導亦可增加毒性:酒精誘導 CYP 後,過量 paracetamol 產生更多毒性代謝物(N-acetyl-p-benzoquinone imine),肝損傷風險上升。

Figure 56.3:Rifampicin 對 warfarin 代謝與抗凝作用的影響,顯示血漿濃度下降與凝血酶原時間縮短

代謝——酵素抑制(Enzyme Inhibition)#

抑制 CYP 酶可使另一藥物代謝減慢,血中濃度及作用升高:

抑制劑受影響藥物
AllopurinolMercaptopurine、azathioprine
ChloramphenicolPhenytoin
CimetidineAmiodarone、phenytoin、pethidine
CiprofloxacinTheophylline
ErythromycinCiclosporin、theophylline
MAOIPethidine
Ritonavir(HIV 蛋白酶抑制劑)Saquinavir(CYP 強抑制劑)
DisulfiramWarfarin(同時抑制醛脫氫酶)

注意事項:

  • 部分抑制劑對 warfarin 的 (S) 與 (R) 異構體具有**立體選擇性(stereoselective)**影響,臨床意義各異
  • Omeprazole + clopidogrel:omeprazole 抑制 CYP2C19,阻礙 clopidogrel 活化代謝物的生成,降低抗血小板效應(FDA 已發布警告)
  • 當藥物本身是「前藥(prodrug)」(如 clopidogrel)時,酵素抑制反而減弱療效

排泄#

影響腎臟排泄的機制:

  • 蛋白結合改變:影響腎絲球過濾量
  • 腎小管分泌抑制:probenecid 最初即為延長 penicillin 作用而開發,亦抑制 zidovudine 排泄;NSAIDs 抑制利尿劑分泌,降低利尿效果
  • 尿液流量與 pH 改變
    • 袢利尿劑與噻嗪類利尿劑間接促進近端腎小管對鋰(lithium)的再吸收,可引起鋰中毒

如對特定藥物組合是否存在臨床重要交互作用有疑問,應查閱英國國家處方集(British National Formulary)的藥物交互作用附錄。