114年:藥學一(第2次)

人體若缺乏下列何種代謝能力,則在使用 irinotecan 後,易造成嚴重嗜中性白血球缺乏症?

Aglucuronidation
Bsulfate conjugation
Cacetylation
Dhydrolysis

詳細解析

本題觀念:

本題考查抗癌藥物 Irinotecan 的代謝途徑、藥物基因體學(Pharmacogenomics)及其相關毒性反應。核心觀念在於理解 Irinotecan 是一種前驅藥(Prodrug),需經代謝活化為 SN-38 才有殺死癌細胞的能力,而 SN-38 的解毒與排除主要依賴 Glucuronidation(葡萄糖醛酸接合反應)

選項分析

  • (A) glucuronidation(正確答案)

    • 代謝機制:Irinotecan 在體內經由羧酸酯酶(Carboxylesterase, CES)水解活化為具細胞毒性的活性代謝物 SN-38。SN-38 的抗癌活性約為母藥的 100-1000 倍,也是造成主要毒性(骨髓抑制、延遲性腹瀉)的來源。
    • 解毒途徑:SN-38 必須經由肝臟中的 UGT1A1 酵素(UDP-glucuronosyltransferase 1A1)進行 Glucuronidation,轉化為無活性的水溶性代謝物 SN-38G,最後經由膽汁和尿液排出。
    • 臨床關聯:若病患缺乏此代謝能力(例如帶有 UGT1A1*28UGT1A1*6 等基因多型性,導致 UGT1A1 酵素活性低下),無法有效將 SN-38 去活化,會導致體內 SN-38 濃度過高且半衰期延長,進而引發嚴重的嗜中性白血球缺乏症(Severe Neutropenia)以及嚴重的延遲性腹瀉(Late-onset Diarrhea)。這就是 Gilbert's syndrome 患者或特定基因型攜帶者使用此藥需調整劑量或監測的原因。
  • (B) sulfate conjugation

    • 硫酸鹽接合反應(Sulfation)並非 SN-38 的主要代謝或解毒途徑,因此缺乏此能力與 Irinotecan 引發的嚴重嗜中性白血球缺乏症無直接顯著關聯。
  • (C) acetylation

    • 乙醯化反應(Acetylation)主要與 Isoniazid、Hydralazine、Procainamide 等藥物的代謝有關(涉及 N-acetyltransferase, NAT)。它不是 Irinotecan 或 SN-38 的主要代謝途徑。
  • (D) hydrolysis

    • 水解反應(Hydrolysis)是 Irinotecan 轉變為活性代謝物 SN-38 的活化步驟(由 Carboxylesterase 催化)。
    • 若缺乏水解能力,理論上會導致活性代謝物 SN-38 生成減少,反而可能降低藥效及毒性,而非導致「嚴重」毒性。本題問的是因「缺乏代謝能力」而導致毒性增加,故指的應是清除(去活化)路徑的受阻。

答案解析

Irinotecan 為前驅藥,經 Hydrolysis 活化成有毒性的 SN-38,再經 Glucuronidation (UGT1A1) 代謝成無毒的 SN-38G 排出。 若缺乏 Glucuronidation 能力(如 UGT1A1 酵素活性不足),有毒的 SN-38 會在體內蓄積,導致嚴重的骨髓抑制(嗜中性白血球缺乏)與腹瀉。故正確答案為 (A)

核心知識點

  1. Irinotecan 代謝路徑圖
    • 活化:Irinotecan Carboxylesterase\xrightarrow{\text{Carboxylesterase}} SN-38 (活性強,致毒性主因)。
    • 去活化 (解毒):SN-38 UGT1A1 (Glucuronidation)\xrightarrow{\text{UGT1A1 (Glucuronidation)}} SN-38G (無活性,經膽汁/尿液排除)。
  2. 關鍵酵素 UGT1A1
    • 基因多型性:UGT1A1*28(歐美常見)、UGT1A1*6(亞洲/台灣常見)。
    • 臨床意義:同合子(Homozygous)突變者,酵素活性顯著降低,SN-38 清除率下降,易發生嚴重 neutropenia 與 diarrhea。
  3. 副作用與處置
    • 急性膽鹼激性症候群 (Acute Cholinergic Syndrome):早發性腹瀉、流汗、腹痛。處置:Atropine (SC)。
    • 延遲性腹瀉 (Late-onset Diarrhea):發生於給藥 24 小時後,由 SN-38 引起。處置:高劑量 Loperamide
    • 骨髓抑制:主要為 Neutropenia,需監測血球計數,必要時使用 G-CSF。

參考資料

  1. Irinotecan Pathway, Pharmacokinetics, PharmGKB/ClinPGx. Link
  2. Irinotecan Therapy and UGT1A1 Genotype, Medical Genetics Summaries, NCBI. Link
  3. UGT1A1*6 polymorphisms are correlated with irinotecan-induced neutropenia: a systematic review and meta-analysis, Cancer Chemother Pharmacol. Link