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115年:醫學二(1)

下列關於aminoglycosides 抗生素之敘述，何者錯誤？

A可藉由併用ampicillin 增加藥物穿透細菌的能力，以增強治療enterococcal endocarditis 效用
B作用強度及毒殺細菌速度與使用劑量呈正相關
C可產生後抗生素效應（postantibiotic effect），因此單日使用單一高劑量會比多次低劑量效用更好
D靜脈注射給藥後在腦脊髓液的濃度比在腎臟皮質中的濃度高

詳細解析

本題觀念：

本題考查 Aminoglycosides (胺基醣苷類) 抗生素的藥物動力學 (PK) 與藥效學 (PD) 特性，特別是其殺菌機制 (Bactericidal activity)、協同作用 (Synergy)、後抗生素效應 (Post-Antibiotic Effect, PAE) 以及組織分佈 (Tissue distribution) 與毒性累積的關係。

選項分析

  • A. 可藉由併用ampicillin 增加藥物穿透細菌的能力，以增強治療enterococcal endocarditis 效用 (正確)

    • 分析：腸球菌 (Enterococci) 對 Aminoglycosides 具有天然的低滲透性，單獨使用無法達到殺菌濃度。但若併用干擾細胞壁合成的藥物（如 Penicillins, Ampicillin 或 Vancomycin），可破壞細菌細胞壁的完整性，增加 Aminoglycosides 進入細菌內部的滲透量，進而結合核醣體發揮殺菌作用。這種協同作用 (Synergy) 是治療腸球菌心內膜炎的標準療法。

  • B. 作用強度及毒殺細菌速度與使用劑量呈正相關 (正確)

    • 分析：Aminoglycosides 屬於濃度依賴型 (Concentration-dependent) 抗生素。其殺菌能力與 Peak/MIC ratio (血中最高濃度與最小抑菌濃度的比值) 成正比。濃度越高，殺菌速度越快且殺菌範圍越廣。

  • C. 可產生後抗生素效應（postantibiotic effect），因此單日使用單一高劑量會比多次低劑量效用更好 (正確)

    • 分析：
      1. PAE：Aminoglycosides 具有顯著的後抗生素效應 (PAE)，即藥物濃度低於 MIC 後，細菌生長仍受抑制一段時間。
      2. 單次高劑量 (Once-Daily Dosing)：基於濃度依賴型殺菌與 PAE 特性，將全日劑量一次給予可拉高 Peak 濃度 (增強療效)，並讓血中濃度有較長時間處於低檔 (Trough 濃度低)，允許藥物從耳、腎組織中排出 (Washout)，從而降低累積毒性（特別是腎毒性與耳毒性）。因此，單日單次高劑量給藥現已成為主流用法（除特定情況如心內膜炎協同治療外）。

  • D. 靜脈注射給藥後在腦脊髓液的濃度比在腎臟皮質中的濃度高 (錯誤)

    • 分析：
      1. 分佈特性：Aminoglycosides 為極性強、水溶性高的分子，難以穿透血腦屏障 (BBB)。靜脈注射後，腦脊髓液 (CSF) 中的濃度極低（通常 < 血清濃度的 10%），不足以治療腦膜炎（除非採鞘內注射）。
      2. 腎臟累積：相反地，Aminoglycosides 會被腎近曲小管上皮細胞主動再吸收並累積在腎臟皮質 (Renal Cortex) 中。研究顯示，腎皮質中的藥物濃度可達血清濃度的數十倍甚至更高，且半衰期極長 (約 100 小時)，這是導致其具腎毒性的主要原因。
      3. 結論：腎臟皮質濃度 遠大於 腦脊髓液濃度。

答案解析

正確答案為 D。 選項 D 敘述錯誤，Aminoglycosides 在腎臟皮質的累積濃度遠高於腦脊髓液。事實上，其在 CSF 的穿透力極差，而在腎皮質則有顯著累積。

核心知識點

  1. 藥物動力學 (PK/PD)：
    • Concentration-dependent killing (指標：Peak/MIC)。
    • Post-Antibiotic Effect (PAE)：支持 Once-Daily Dosing (ODD) 策略。
  2. 抗菌譜與臨床用途：
    • 主要針對革蘭氏陰性需氧桿菌 (如 E. coli, Pseudomonas)。
    • 協同作用 (Synergy)：與 Beta-lactams 併用治療 Enterococcus 或 Staphylococcus 心內膜炎。
  3. 不良反應 (Adverse Effects)：
    • 腎毒性 (Nephrotoxicity)：可逆，與腎皮質累積有關 (Acute Tubular Necrosis)。
    • 耳毒性 (Ototoxicity)：通常不可逆，包含聽力 (Auditory) 與平衡 (Vestibular) 受損。
    • 神經肌肉阻斷 (Neuromuscular Blockade)：抑制乙醯膽鹼釋放，重症肌無力 (Myasthenia gravis) 患者禁用。
  4. 組織分佈：水溶性高，細胞外液分佈為主。CSF 穿透差，腎皮質濃度極高。

參考資料

  1. Goodman & Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 14th Ed. Chapter 44: Aminoglycosides.
  2. Harrison's Principles of Internal Medicine, 21st Ed. Infective Endocarditis & Antibiotic Mechanisms.
  3. UpToDate: Dosing and administration of parenteral aminoglycosides.
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