115年:(醫檢)微生(1)

下列何種抗真菌藥物是干擾真菌 pyrimidine 的代謝,進一步阻斷 DNA及RNA的合成?

A氟胞嘧啶( 5-fluorocytosine, 5-FC )
B棘白菌素( echinocandins )
C烯丙基胺( allylamines )
D灰黃黴素( griseofulvin )

詳細解析

本題觀念:

本題考查抗真菌藥物(Antifungal drugs)的作用機轉,特別是針對干擾核酸合成與代謝的藥物。抗真菌藥物依據作用位置可分為影響細胞膜(如 Azoles, Polyenes, Allylamines)、影響細胞壁(如 Echinocandins)、干擾細胞核分裂(如 Griseofulvin)以及干擾 DNA/RNA 合成(如 Flucytosine)。

選項分析

  • (A) 氟胞嘧啶( 5-fluorocytosine, 5-FC ):正確

    • 機制:5-FC 是一種嘧啶類似物(pyrimidine analog)。它透過真菌的胞嘧啶通透酶(cytosine permease)進入細胞後,被胞嘧啶脫氨酶(cytosine deaminase)轉化為 5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil, 5-FU)。
    • 後續作用
      1. 5-FU 進一步代謝為 5-fluorouridine triphosphate (5-FUTP),並錯誤摻入 RNA 中,干擾蛋白質合成。
      2. 5-FU 亦可代謝為 5-fluorodeoxyuridine monophosphate (5-FdUMP),抑制胸苷酸合成酶(thymidylate synthase),阻斷 DNA 的合成。
    • 結論:完全符合題目描述的「干擾 pyrimidine 代謝,阻斷 DNA 及 RNA 合成」。
  • (B) 棘白菌素( echinocandins ):錯誤

    • 機制:此類藥物(如 Caspofungin, Micafungin, Anidulafungin)是非競爭性抑制 β\beta-(1,3)-D-glucan synthase
    • 結果:阻斷真菌細胞壁β\beta-glucan 的合成,導致細胞壁結構不穩定而破裂,而非作用於 DNA/RNA 代謝。
  • (C) 烯丙基胺( allylamines ):錯誤

    • 機制:此類藥物(如 Terbinafine, Naftifine)抑制 Squalene epoxidase(角鯊烯環氧化酶)。
    • 結果:阻斷 Ergosterol 的合成路徑早期步驟,導致角鯊烯(squalene)堆積產生毒性,並使細胞膜缺乏 Ergosterol,屬於影響細胞膜的藥物。
  • (D) 灰黃黴素( griseofulvin ):錯誤

    • 機制:此藥物結合到真菌的微管蛋白(tubulin),干擾微管功能。
    • 結果:破壞有絲分裂紡錘體(mitotic spindle)的形成,使真菌細胞停止在有絲分裂中期(metaphase),主要影響細胞核分裂

答案解析

題目明確詢問何者是「干擾真菌 pyrimidine 的代謝」並「阻斷 DNA 及 RNA 的合成」。

  • 5-Flucytosine (5-FC) 是唯一的嘧啶類似物抗真菌藥,進入真菌細胞後會被代謝成 5-FU,進而抑制 DNA 和 RNA 的生物合成。
  • 其他選項分別作用於細胞壁(Echinocandins)、細胞膜(Allylamines)或微管/有絲分裂(Griseofulvin)。

故正確答案為 (A)

核心知識點

考生應熟記主要抗真菌藥物的作用標的(Target)與分類:

  1. 細胞膜(Cell Membrane)Ergosterol 相關

    • Polyenes(如 Amphotericin B, Nystatin):直接結合 Ergosterol,形成孔洞(Pores),導致細胞滲漏。
    • Azoles(如 Fluconazole, Voriconazole):抑制 14α14\alpha-demethylase,阻斷 Lanosterol 轉變為 Ergosterol。
    • Allylamines(如 Terbinafine):抑制 Squalene epoxidase,阻斷 Squalene 轉變為 Lanosterol。
  2. 細胞壁(Cell Wall)合成抑制

    • Echinocandins(如 Caspofungin):抑制 β\beta-(1,3)-D-glucan synthase。
  3. 細胞核/核酸合成抑制

    • Flucytosine (5-FC):抑制 DNA/RNA 合成(Pyrimidine 類似物)。
    • Griseofulvin:結合微管蛋白,抑制有絲分裂(Mitosis)。

臨床重要性

  • 5-FC 極少單獨使用,因為真菌很容易透過降低通透酶活性或脫氨酶活性而產生抗藥性。臨床上常與 Amphotericin B 併用於治療隱球菌腦膜炎(Cryptococcal meningitis)或嚴重的念珠菌感染,兩者具有協同作用(Synergism):Amphotericin B 破壞細胞膜,增加 5-FC 進入細胞的通透性。

參考資料

  1. Mechanisms of action of 5-fluorocytosine - PubMed
  2. Echinocandins – structure, mechanism of action and use in antifungal therapy
  3. Allylamines, Benzylamines, and Fungal Cell Permeability: A Review
  4. Mechanism of action of Griseofulvin - ChemicalBook