藥理學/抗心绞痛药/鈣離子通道阻斷劑

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自1800年代後期,人們知道跨膜鈣離子流入對於平滑和心臟肌肉的收縮是必需。在心肌中發現鈣離子通道後,之後也在不同組織中發現了幾種不同類型的鈣通道。這些通道的發現使得測量鈣離子流,ICa 變成可能,並隨後開發了臨床上可以用的阻斷藥物。目前可用於心血管疾病的臨床阻斷劑都是 L 型鈣離子通道阻斷劑,其他類型的離子通道之選擇性阻斷劑都還在研究中。某些抗癲癇藥被認為可能部分阻斷神經元中的鈣通道(尤其是T型)。

類型 通道名稱 分佈位置 鈣離子流性質 阻斷劑
L Cav1.1-Cav1.4 心臟、骨骼肌、平滑肌、神經(Cav1.4 在視網膜中)、內分泌細胞、骨頭 長、大、閾值高 Verapamil, DHPs, Cd2+, ω-aga-IIIA
T Cav3.1-Cav3.3 心臟、神經 短、小、閾值低 sFTX, Flunarizine, Ni2+(只有Cav3.2), Miberfradila
N Cav2.2 神經、精子b 短、閾值高 Ziconotidec、Gabapentind、ω-CTXGVIA、ω-aga-IIIA、Cd2+
P/Q Cav2.1 神經 長、閾值高 ω-CTXGVIA、ω-aga-IIIA
R Cav2.3 神經、精子b Pacemaking SNX-482、ω-aga-IIIA
a:抗心絞痛藥物,但已下市
b:與精子鞭毛活動相關的通道類型可能是Catsper 1–4
c:合成蝸牛胜肽止痛劑
d:抗痙攣藥物

化學與藥物動力學[编辑]

Verapamil 是第一個用在臨床上的鈣離子阻斷劑(在罌粟花裡面找到有血管擴張作用的生物鹼,papaverine,然後做結構修飾優化),之後數十個不同結構的鈣離子阻斷劑被找到。Nifedipine 是鈣離子阻斷劑中 dihydropyridine 族群的原型,數十個此群的分子正在研究中,也有數個藥物被美國核准用於心絞痛、高血壓和其他適應症。鈣離子阻斷劑可口服,但有高首度效應、高血漿蛋白結合和代謝。Verapamil 和 Diltiazem 也可以靜脈注射給藥。

藥效動力學[编辑]

作用機轉[编辑]

電壓閘 L 型通道是心臟和平滑肌上主要的鈣離子通道。通道由 α1(最大,孔蛋白)、α2、β、γ 和 δ 亞單位組成。四個不同的 α1 亞單位已被發現。Nifedipine 和其他 dihydropyridines 會與 α1 亞單位上一個位置結合,Verapamil 和 Diltiazem 則與 α1 亞單位上不同於但鄰近於 Nifedipine 結合位置的地方結合。


這些藥物阻斷鈣離子通道類似於局部麻醉阻斷鈉離子通道,從細胞膜內側與鈣離子通道結合,並使通道失去活性,降低通道對去極化反應(開啟頻率),導致細胞膜鈣離子流明顯減少,使平滑肌長久地放鬆;在心肌中則是整個心臟收縮力降低、竇房節起搏速度降低,以及AV node 傳導速度降低(在非常低劑量和某些情況下,有些 dihydropyridine 反而增加鈣離子流入,像是 Bay K 8644)。雖然有些神經細胞也有 L 型離子通道,但不受藥物影響。因為這些通道較少時間在開啟與失活狀態。

CCB 也可降低平滑肌對通過配體門控鈣通道的鈣流入的反應,但不明顯。這種阻斷容易被鈣離子濃度增加而逆轉,雖然患者難以達到這種濃度;這種阻斷也容易被可以增加跨膜流入鈣離子的藥物逆轉,像是交感神經藥物。


其他類型的鈣離子通道對於 CCB 敏感度低,所以神經和多數分泌腺體較受到的影響不如心臟和平滑肌大。Mibefradil 是選擇性 T 型 CCB,用於心律不整但下市。其他離子通道對 CCB 敏感度也很低。血管平滑肌的鉀離子通道可以被 Verapamil 抑制,限制其血管擴張作用。Bepridil (過時的抗心律不整藥)可以抑制鈉離子通道和鈣離子通道。

對器官的影響[编辑]

平滑肌[编辑]

大部分平滑肌都依賴跨膜鈣離子流入,一但被 CCB 阻斷就會放鬆。血管平滑肌對 CCB 最敏感,但放鬆現象也可見於支氣管、消化道和子宮平滑肌。在血管系統中,動脈比靜脈更敏感,使得姿態性低血壓不是 CCB 的常見不良反應。女性使用 diltiazem 降壓比男性敏感。CCB 對於 angina of effort 有益處,其中一個機理是周邊血管阻力降低。在變異型心絞痛中,CCB 可以緩減冠狀動脈痙攣。


各個 CCB 對於不同區域血管有不同的影響,像是 Dihydropyridine 類藥物對血管平滑肌的反應相對於對心臟的影響較高,Diltiazem 和 Verapamil 則相反。Verapamil 血管擴張作用可能是因為同時阻斷血管平滑肌的鉀離子通道。Dihydropyridine 類藥物之間,對於不同區域的血管亦有不同的效果,像是 Nimodipine 宣稱對腦血管有選擇性。這些差異可能跟 α1 亞單位有關

心肌[编辑]

心肌在發揮生理功能時,高度依賴鈣離子流入。竇房節產生脈衝、AV node 傳導都會因為 CCB 阻斷鈣離子通道而降低。所有心臟細胞中的興奮和收縮都需要鈣離子流入,所以 CCB 可以降低整個心臟的收縮力。在某些情況下,心輸出也會跟著降低,因而降低心臟需氧量。Verapamil 會中度阻斷鈉離子通道,Diltiazem 比較沒那麼明顯,Nifedipine 和其他 Dihydropyridine 類藥物的影響則可以忽略。

骨骼肌[编辑]

骨骼肌因細胞內部有肌漿網儲存收縮時需要的鈣離子,不需要跨膜鈣離子流入,因此不受 CCB 影響。

腦血管痙攣和梗塞伴隨蜘蛛膜下出血[编辑]

Nimodipine 對腦血管有高親和力,可以降低蛛網膜下腔出血的發病率,曾核准用於有出血性中風的患者,但已下市。Nicardipine 有類似作用,可靜脈注射或腦內動脈輸注,避免中風伴隨的腦血管痙攣。Verapamil,儘管他缺乏血管選擇性,但也有用在中風(動脈內給藥)。有些證據指出 CCB 亦可降低出血性中風後腦損傷。

其他影響[编辑]

Verapamil 會抑制胰島素釋放,但所需劑量高於治療心絞痛和其他心血管疾病。大量證據表明在體外實驗, CCB 可能會干擾血小板凝集,預防或減輕動物動脈粥樣硬化病變的進展,但臨床研究尚未確定其在人類血凝塊和動脈粥樣硬化中的作用。


Verapamil 會阻斷 P-gp,其他 CCB 也有類似效果。在體外實驗,Verapamil 顯示可能可以阻止癌症對許多化療藥物的抗藥性,有些臨床結果也有類似影響,動物實驗指出 CCB 可以治療骨質疏鬆、生育疾病和男性避孕、免疫調節,甚至是血吸蟲病。Verapamil 不會阻斷跨膜二價金屬轉運蛋白,像是 DMT1。

藥物分類:藥物舉例 血管擴張作用 降低心收縮力 抑制 SA node 降低 AV 傳導
Phenylalkylamine:Verapamil 4 4 5 5
Benzothiazepine:Diltiazem 3 2 5 4
Dihydropyridine:Amlodipine 5 1 1 0
相對影響以 0(沒影響)到 5 排列

毒性[编辑]

過度抑制鈣離子流入會造成嚴重心臟抑制,包括心跳過慢、AV block、心臟停止和心臟衰竭,但這些影響很少發生在臨床使用。回顧性病例對照研究報告指出,速效 nifedipine 會增加高血壓患者的心肌梗塞風險。Dihydropyridines 與 ACEI 相比,在高血壓患者上有較高的不良心臟事件風險,這項結果建議可能會增加不良心臟事件風險的相對短效 CCB(例如 prompt 釋放劑型 nifedipine)應避免使用。使用 β 阻斷劑的患者,對於有心臟抑制作用的 CCB 更為敏感。其他毒性(較麻煩但通常不需因此中斷治療)包括潮紅,頭暈,噁心,便秘和周圍水腫,其中便秘常見於 Verapamil。

臨床效果[编辑]

CCB 可以降低心收縮力,因而降低心肌對氧的需求量。CCB 作用於動脈血管平滑肌,降低心房和心室壓力。有些藥物(像是 Verapamil, Diltiazem)有非專一性抗腎上腺素作用,使周邊血管擴張。這些作用使左心室壁壓力降低,也降低心肌對氧的需求量。Verapamil, Diltiazem 降低心跳,也降低心肌對氧的需求量。CCB 亦減緩和避免變異性心絞痛中局部冠狀動脈痙攣。


SA 和 AV node 明顯受 verapamil 影響,diltiazem 次之,dihydropyridines 更小。Verapamil 和 Diltiazem 降低 AV node 傳導,可用於上心室 reentry 心跳過快以及降低心房顫動和震顫時的心室速率。Nifedipine 不影響 AV 傳導。Diltiazem 的非專一性交感神經拮抗作用明顯,Verapamil 較小,Nifedipine 根本沒此作用,可能是因為 Nifedipine 相對於 Diltiazem 和 Verapamil 較常發生低血壓致反射性心跳過快(Diltiazem 和 Verapamil 會抑制心跳)。

臨床使用[编辑]

除了心絞痛,CCB 也用於高血壓和上心室心律不整,在肥厚型心肌病、偏頭痛和 Raynaud 現象也有作用。在選擇 CCB 時應考量藥物專屬於的副作用和其藥理特性,像是 Nifedipine 不會降低 AV 傳導,因此可以安全用在有 AV 傳導異常者。Verapamil 或 Diltiazem 與 β 阻斷劑並用會導致 AV 阻斷和心室功能抑制。CCB 因為有 negative inotropic 作用,會惡化心臟衰竭。Amlodipine 不會提高因非缺血之左心室收縮功能異常的心臟衰竭死亡率,所以可以安全地用在此類患者。


在血壓相對低的患者上,Dihydropyridines 會進一步惡化血壓,Verapamil 和 Diltiazem 較不會造成低血壓且有好的耐受性。有心房心跳過速、顫動和震顫病史者,使用 Verapamil 和 Diltiazem 佔有優勢。有在接受 digitalis 者,使用 Verapamil 應格外小心,因為會起藥物交互作用(抑制 digoxin 白蛋白結合),使 digoxin 血中濃度提高。


在穩定型心絞痛中,立即釋放短效 CCB 會增加不良心臟事件風險,所以是禁忌。對於無 Q 波心肌梗塞者,Diltiazem 會降低梗塞後心絞痛的頻率。