115年:(醫檢)微生(2)

下列關於β-內醯胺酶抑制劑(β-lactamase inhibitor)之敘述,何者最不適當?

A單獨使用時效果很弱
B作用機制為直接抑制細菌細胞壁合成
C結合β-lactam 類抗生素使用時具協同效果(synergy)
D會與β-lactamase 結合使之失效

詳細解析

本題觀念

乙內醯胺酶抑制劑(beta-lactamase inhibitor)是一類用來保護乙內醯胺類抗生素(beta-lactam antibiotics)不被細菌產生的乙內醯胺酶分解的藥物。這類抑制劑本身具有乙內醯胺環結構,能作為自殺型受質(suicide substrate)與乙內醯胺酶結合,使酶永久失去活性,但抑制劑本身幾乎沒有直接的抗菌能力,必須與乙內醯胺類抗生素併用才能發揮臨床效果。

選項分析

A. 單獨使用時效果很弱

此敘述正確。Clavulanic acid、sulbactam、tazobactam 等乙內醯胺酶抑制劑單獨使用時僅有極微弱的抗菌活性,臨床上不會單獨使用。其價值在於與乙內醯胺類抗生素組合使用,例如 amoxicillin/clavulanate、ampicillin/sulbactam、piperacillin/tazobactam。

B. 作用機制為直接抑制細菌細胞壁合成

此敘述最不適當。乙內醯胺酶抑制劑的作用機制是與乙內醯胺酶形成不可逆的共價複合物,使酶失去水解乙內醯胺類抗生素的能力。直接抑制細菌細胞壁合成是乙內醯胺類抗生素本身的機制,這些抗生素透過與青黴素結合蛋白(penicillin-binding proteins, PBPs)結合來阻斷肽聚糖(peptidoglycan)的交聯步驟,而非抑制劑的功能。

C. 結合 beta-lactam 類抗生素使用時具協同效果(synergy)

此敘述正確。抑制劑保護乙內醯胺類抗生素不被酶水解,使抗生素得以到達作用靶點(PBPs),兩者併用產生協同效果,可擴大抗菌譜並恢復對產酶菌株的療效。

D. 會與 beta-lactamase 結合使之失效

此敘述正確。乙內醯胺酶抑制劑作為自殺型受質,先被乙內醯胺酶辨認並開始水解,但在水解過程中會與酶活性位點的絲胺酸殘基(serine residue)形成穩定的共價中間體,導致酶被永久鈍化(不可逆抑制)。

答案解析

本題正確答案為 B。本題為反向題(選最不適當者)。選項 A、C、D 均為乙內醯胺酶抑制劑的正確特性描述,唯有選項 B 將「抑制劑」與「抗生素本身」的作用機制混淆。乙內醯胺酶抑制劑的目標是酶(beta-lactamase),而非細菌的細胞壁合成機轉。直接結合 PBPs 抑制細胞壁合成的是乙內醯胺類抗生素(如 penicillins、cephalosporins、carbapenems),兩者角色不可互換。

核心知識點

  • 乙內醯胺酶抑制劑為自殺型受質,與乙內醯胺酶形成不可逆共價複合物使酶失活
  • 抑制劑本身抗菌力極弱,需與乙內醯胺類抗生素併用
  • 直接抑制細胞壁合成(結合 PBPs)是乙內醯胺類抗生素的機制,非抑制劑功能
  • 常見組合:amoxicillin/clavulanate、ampicillin/sulbactam、piperacillin/tazobactam
  • 新一代抑制劑如 avibactam 為非乙內醯胺結構的可逆抑制劑,可抑制部分 Class A/C/D 乙內醯胺酶

參考資料