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蒽環類藥物

蒽環類藥物（英語：Anthracyclines）或蒽環類抗生素（英語：Anthracycline antibiotics）是一類來源於波賽鏈黴菌青灰變種（Streptomyces peucetius var. caesius）的化療藥物。[1] 它們能夠治療的癌症種類比任何其他類型的化療藥物都要多，並且使用它們的化療是目前最有效的抗癌療法之一；[2][3][4] 可用於治療的癌症包括白血病、淋巴瘤、乳腺癌、子宮癌、卵巢癌和肺癌等。

柔紅黴素（所有蒽環類藥物的原型）
阿黴素
表阿黴素
伊達比星

這類藥物的主要副作用是心臟毒性，這極大程度地限制了它們的進一步使用。其他副作用包括骨髓抑制、嘔吐、脫髮等。

第一個被發現的蒽環類抗生素是柔紅黴素，由放線菌門的波賽鏈黴菌（Streptomyces peucetius）自然產生。不久之後科學家研製出了阿黴素，隨後又有很多衍生物被合成出來（儘管只有很小一部分在臨床上被投入使用）。[2]

例子

常用的蒽環類藥物包括：

作為抗生素的一種，蒽環類藥物也具有抗菌活性，但由於毒性過大，它們從未被用於治療感染。

作用機理

蒽環類藥物主要有三種作用機理：

  1. 通過嵌入DNA雙鏈的鹼基之間，形成穩定複合物，抑制DNA複製與RNA合成，從而阻礙快速生長的癌細胞的分裂。[5]
     
    蒽環類藥物與鹼基間的反應[6]
  2. 抑制拓撲異構酶II，影響DNA超螺旋轉化成為鬆弛狀態，從而阻礙DNA複製與轉錄。有研究顯示拓撲異構酶II抑制劑（除蒽環類藥物還包括依託泊苷等）能夠阻止拓撲異構酶II的翻轉，而這點對於它從它的核酸底物上脫離是必需的。這就意味著，拓撲異構酶II抑制劑使拓撲異構酶II的複合物在DNA鏈斷裂之後才能更穩定，導致後者催化了DNA的破壞；同時，拓撲異構酶II抑制劑還能阻礙連接酶對DNA的修復。[7][8]
     
    蒽環類藥物 與TopIIα的鍵結情形[9]
  3. 螯合鐵離子之後促進破壞DNA和細胞膜的自由基的生成。[5]

心臟毒性

蒽環類藥物以其嚴重的心臟毒性而著稱。這種心臟毒性可能由許多因素引起，包括對心肌細胞肌質網上蘭尼鹼受體的影響、心臟中自由基的產生及藥物代謝產物的蓄積。

 
Anthracyclines之心臟毒性副作用藥物化學機轉[9][6]

它們的心臟毒性通常表現為心電圖變化（尤其是QRS複合波的頻率變化）和心律不齊；心肌病及其引發的心力衰竭（有時數年後才表現出來）也時有發生。毒性主要與患者終生累積劑量有關。因此，在治療的過程中，醫生會根據藥物種類及患者情況計算所適用的終生劑量，當劑量達到上限的時候，一般來說會停止繼續使用蒽環類藥物（或者重新估算上限）。[10]

有研究顯示蒽環類藥物引起心力衰竭的機率不僅與劑量有關，還隨著接受治療之後的時間的推移而增加——由2年之後的2%到15年之後的5%。[11]

除了保持在累積劑量上限以下之外，腫瘤科醫生還會使用許多其他方法降低心臟毒性。一般來說，在化療結束的3、6、9個月之後醫生會建議檢查一次心臟。此外，保護心臟的措施還包括了使用右雷佐生輔助化療，使用脂質體藥物，和改用持續靜脈滴註：[10]

  • 右雷佐生是一種心臟保護劑，能夠通過競爭性螯合鐵離子來減少蒽環類藥物產生的自由基數目。研究顯示它能夠將心臟毒性發生機率減少約三分之二，同時並不影響化療的效果或者是總體生存率。[12]
  • 相對於普通蒽環類藥物來說，較少的脂質體藥物會被運輸到心臟，因此毒性較小。[13]
  • 持續靜脈滴注能夠減小藥物在心臟（尤其是左心室）中的峰濃度。[10]

抗藥性

此類藥物抗藥性有以下[9]：

  1. 活化P-gp和MDR轉運酶將藥物排出細胞外
  2. 改變癌細胞對於觸發細胞凋亡的反應
  3. 改變TopIIα的基因表現程度和活性
  4. 生化防禦anthracycline誘導氧化壓力
  5. 將藥物轉運到細胞外
  • 可以服用Epigallocatechin 3-gallate（EGCG，在綠茶中找到）來抑制細胞將Doxorubicin排出細胞外

 

另見

參考資料

  1. ^ Fujiwara, A.; Hoshino, T.; Westley, J. W. Anthracycline Antibiotics. Critical Reviews in Biotechnology. 1985, 3 (2): 133. doi:10.3109/07388558509150782. 
  2. ^ 2.0 2.1 Weiss RB. The anthracyclines: will we ever find a better doxorubicin?. Semin. Oncol. December 1992, 19 (6): 670–86. PMID 1462166. 
  3. ^ Minotti G, Menna P, Salvatorelli E, Cairo G, Gianni L. Anthracyclines: molecular advances and pharmacologic developments in antitumor activity and cardiotoxicity. Pharmacol. Rev. June 2004, 56 (2): 185–229. PMID 15169927. doi:10.1124/pr.56.2.6. 
  4. ^ Peng X, Chen B, Lim CC, Sawyer DB. The cardiotoxicology of anthracycline chemotherapeutics: translating molecular mechanism into preventative medicine. Mol. Interv. June 2005, 5 (3): 163–71. PMID 15994456. doi:10.1124/mi.5.3.6. 
  5. ^ 5.0 5.1 Takimoto CH, Calvo E. "Principles of Oncologic Pharmacotherapy" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） in Pazdur R, Wagman LD, Camphausen KA, Hoskins WJ (Eds) Cancer Management: A Multidisciplinary Approach （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. 11 ed. 2008.
  6. ^ 6.0 6.1 Carmen Avendano, J. Carlos Menendez. Anticancer drugs acting via radical species. Medicinal Chemistry of Anticancer Drug. USA: Elsevier Science. 2015: 134–195. ISBN 978-0444626493 （英語）. 
  7. ^ Osheroff Neil, Eukaryotic Topoisomerase II: characterisation of enzyme turnover, 1986, The Journal of Biological CHemistry, vol. 261, no. 21, pp. 9944-9950
  8. ^ Peter Buhl Jensen et al., Different modes of anthracycline interaction with topoisomerase II: Separate structures critical for DNA-cleavage, and for overcoming topoisomerase II-related drug resistance, 1993, Biochemical Pharmacology, vol. 45, no. 10, pp. 2025-2035
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 Thomas L. Lemke, David A. Williams. Cancer and Chemotherapy. Foye's Principles of Medicinal Chemistry. USA: LWW. 2012: 1199–1226. ISBN 978-1609133450 （英語）. 
  10. ^ 10.0 10.1 10.2 Minotti, G.; Menna, P.; Salvatorelli, E.; Cairo, G.; Gianni, L. Anthracyclines: Molecular Advances and Pharmacologic Developments in Antitumor Activity and Cardiotoxicity. Pharmacological Reviews. 2004, 56 (2): 185–229. PMID 15169927. doi:10.1124/pr.56.2.6. 
  11. ^ Kremer L, van Dalen E, Offringa M, Ottenkamp J, Voûte P. Anthracycline-induced clinical heart failure in a cohort of 607 children: long-term follow-up study. J Clin Oncol. 2001, 19 (1): 191–6. PMID 11134212. 
  12. ^ van Dalen EC, Caron HN, Dickinson HO, Kremer LC. Van Dalen, Elvira C , 編. Cardioprotective interventions for cancer patients receiving anthracyclines. 考科藍實證醫學資料庫. 2008, (2): CD003917. PMID 18425895. doi:10.1002/14651858.CD003917.pub3. 
  13. ^ Forssen, E. A.; Tökes, Z. A. In vitro and in vivo studies with adriamycin liposomes. Biochemical and biophysical research communications. 1979, 91 (4): 1295–1301. PMID 526304. doi:10.1016/0006-291X(79)91207-5. 
 
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