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1 台灣獸醫誌 Taiwan Vet J 34 (3): , 2008 苯二氮平類藥物之免疫 性 149 苯二氮平類藥物之免疫 性 吳欣穎王家琪李繼雅 * 詹東榮 國立臺灣大學獸醫學系暨研究所 台北市 ( 收稿日期 :97 年 1 月 28 日 接受日期 :97 年 3 月 25 日 ) 摘要免疫功能的異常和許多病變相關, 例如傳染病 癌症和過敏性疾病等, 許多影響中樞的藥物包含鴉片 安非他命和大麻等, 皆具有免疫 性 本文針對苯二氮平類藥物的免疫 性進行文獻回顧 證據顯示苯二氮平類藥物對免疫細胞的功能和活性有顯著的作用, 包括抑制作用和促進作用 此類藥物的中樞活性係透過中樞受體引起, 除了中樞受體, 哺乳類細胞表現第二型受體 : 周邊受體, 此受體和藥物對免疫系統的作用有關 在各類免疫細胞中, 吞噬細胞對苯二氮平類藥物最為敏感, 只需 nm 濃度即會影響其吞噬 活化和增生的功能 相對於此, 藥物影響 T 淋巴球的證據較不充分, 且藥物的有效濃度為 M 濃度 除了以細胞的實驗外, 大量的動物實驗報告指出苯二氮平類藥物的活體免疫 性, 例如暴露於藥物的動物, 其抵抗病原的防禦力明顯降低 苯二氮平的另一項免疫 性為對免疫系統發育的 性, 子宮內暴露於藥物會導致出生子代大鼠免疫機能的損傷 胚胎期藥物暴露的有效期間和免疫細胞開始表現苯二氮平周邊受體的時期吻合, 顯示周邊受體和此免疫 性的密切關聯性 基於此點, 懷孕期動物使用苯二氮平類藥物的危險性需加以審慎評估 文獻也指出抗焦慮的苯二氮平類藥物具有保護動物體免於壓力所引起的免疫抑制效應, 此活性係經由中樞受體 綜合上述, 免疫系統是苯二氮平類藥物的敏感標的之ㄧ, 苯二氮平類藥物周邊受體和此類藥物抑制免疫系統防禦感染的作用密切相關 此外, 具抗焦慮活性的苯二氮平類藥物能解除壓力引起的免疫抑制 根據這些結果, 有關苯二氮平類藥物和受體的生理功能和藥理 理作用值得進一步研究 [ 吳欣穎 王家琪 李繼雅 * 詹東榮 苯二氮平類藥物之免疫 性 台灣獸醫誌 34 (3): ,2008 * 聯絡人 TEL: (02) ,FAX: (02) , tonyjan@ntu.edu.tw] 緒 言 苯二氮平類 (benzodiazepines; BDZ) 藥物的臨床用途廣泛, 包括抗壓力 解除焦慮 鎮靜 安眠 治療癲癇和肌肉鬆弛等, 此類藥物也常用於動物的麻醉前給藥 台灣目前供醫療使用之 BDZ 共計 23 項, 由於 BDZ 的適應症為焦慮 壓力和失眠大都是慢性的問題, 而已知焦慮和壓力具免疫抑制作用 [52, 51, 56]; 因此, 以 BDZ 緩解壓力和焦慮時, 其藥物的免疫抑制作用便是一個重要的不良影響, 尤其是長期使用是否導致更進一步的免疫抑制值得關注 這類藥物在中樞的作用是透過與高親合力 BDZ 受體 (central type BDZ receptor; CBR), 加 強神經傳導物質 -aminobutyric acid (GABA) 的作用, 進而提高氯離子通道的通透性, 使神經細胞的活性降低而達鎮靜安眠的效果 二氮平 (diazepam) 除了和 CBR 結合外, 在周邊組織也具有另一型的高親合力周邊 BDZ 受體 (peripheral type BDZ receptor; PBR), 此受體的分布範圍很廣, 包括生殖系統 ( 如睪丸 卵巢 乳腺和前列腺等 ) 內分泌系統 ( 如腦下垂體 腎上腺和甲狀腺等 ) 和免疫系統 ( 如巨噬細胞 肥大細胞 淋巴球 胸線和脾臟等 ), 文獻指出 PBR 和許多生理活性有關, 包括類固醇的合成 細胞的增生 細胞內鈣離子的流動以及免疫細胞的功能等 由於免疫系統是體內表現 PBR 的主要組織之一, 因此有關 PBR 在免疫細胞所扮

2 150 吳欣穎 等 演的角色以及 BDZ 是否會透過 PBR 而影響免疫反應便成為重要的研究課題 有鑑於此, 本文針對 BDZ 藥物的免疫 理學的科學證據進行有系統的文獻回顧, 研析過去 20 年發表的科學文獻, 以探討此類濫用藥物之免疫 性 胚胎期曝露 BDZ 藥物的免疫 性大鼠於受孕第 天, 每日投與二氮平 (diazepam; 1.25 mg/kg), 其子代大鼠 T 淋巴球的增生能力下降 50% [51], 此作用持續至大鼠出生後 2 個月, 在出生後 79 天回復 ; 母鼠若於懷孕前期曝露於二氮平, 並無前述作用, 懷孕末期 ( 第 天 ) 的曝露才具 性, 由於大鼠胚胎在第 16 天開始表現 PBR, 和藥物暴露的有效時期一致,PBR 專一性受體致效劑 (agonist) Ro 具有和二氮平相同的免疫 性 [52], 進一步支持和此受體有關 除了 T 淋巴球增生反應受損,2 和 8 週齡子代大鼠單核白血球製造細胞激素 tumor necrosis factor alpha (TNF- 和 interleukin-6 (IL-6) 的能力也呈現下降 [55,56] 胚胎期曝露二氮平的免疫 性並不僅限於細胞體外培養 (ex vivo) 的反應, 子代大鼠成年後的整體免疫功能亦受到抑制, 例如以寄生蟲 Trichinella spiralis 感染胚胎期曝露於二氮平的成年大鼠, 發現其體內的幼寄生蟲數量上升, 為對照組的 2 倍, 且其體內抗寄生蟲的 immunoglobulin G (IgG) 抗體濃度明顯較低 [54] 母鼠懷孕的最後 5 天投予二氮平 (6 mg/kg), 在出生的 52 隻子代大鼠中,13 隻於 20 月齡時出現腫瘤, 對照組則無腫瘤, 且投藥組子代大鼠體內的總 IgG 濃度, 在 6 月齡時, 僅為對照組的 45% [36] 研究進一步指出母體曝露二氮平的子代大鼠呈現出較高的細菌感染率, 例如中國倉鼠母鼠於懷孕第 9-15 天曝露於二氮平 (1 或 5 mg/kg), 其子代倉鼠於 75 和 107 日齡時, 對結核菌 (Mycobacterium bovis) 的感受性上升 2 倍, 在高劑量暴露組出生的子代倉鼠, 接受病原感染後體重下降加遽, 死亡率上升, 且肝 脾和肺臟組織中病變的面積與病原菌含量皆較對照組為高 [48,62] 由於抵抗結核菌的免疫反應仰賴細胞免疫反應, 由這些結果可知懷孕期曝露於二氮平, 會損傷出生子代動物對抗結核菌的防禦能力 雞胚胎投與二氮平 (8 mg/kg), 對孵化率並無影響, 但在雞隻孵化後 36 日齡分析其腹腔巨噬細胞的功能, 發現其伸展和吞噬能力皆明顯下降 [42] 初生期曝露 BDZ 藥物的免疫 性 Wistar 幼鼠於出生後第 5-7 天每日投予二氮平 (5 或 10 mg/ kg), 於月齡為 6 12 和 24 個月時, 測定其 T 淋巴球媒介的延遲性過敏性反應 (delayed hypersensitivity) 和抗體生成反應, 結果顯示單次曝露二氮平 (10 mg/kg), 抑制了 6 月齡時的延遲性過敏性反應, 且其 IgM 和 IgG 的抗體生成持續至 24 月齡都受到抑制 ; 曝露二氮平 3 次劑量的幼鼠, 在 7 月齡時測定其抗體生成, 同樣呈現出顯著的下降 [12] 另一研究指出幼鼠於授乳期第 1-21 天每日投與二氮平 (2 mg/kg), 其巨噬細胞的伸展 (spreading) 和吞噬功能明顯下降 [57] 成年期曝露 BDZ 藥物的免疫 性每日投與大鼠二氮平 (10 mg/kg) 1 次或連續 21 天, 發現其嗜中性白血球的氧化性激增反應 (oxidative burst) 上升 [7] 單次投與小鼠二氮平或 Ro (1 mg/ kg), 顯著抑制其巨噬細胞氧化性激增反應以及製造 IL-1 IL-6 和 TNF- 等炎症細胞激素的能力, 中樞專一性 BDZ 藥物 clonazepam 則無此作用 [66] 隔日投與小鼠二氮平 1 次 ( 每隻 7 g; 約等於 3 mg/kg), 共投與 1-31 次, 結果顯示短期藥物處理增加其腹腔巨噬細胞中細胞纖維蛋白 actin 的含量, 而長期投藥則此蛋白的表現反而下降, 此報告也採用離體細胞培養模式, 發現二氮平抑制巨噬細胞的伸展和 actin 表現 [8], 這些數據表示二氮平可能會影響巨噬細胞的運動功能 另一研究也指出連續 7 天每日投與小鼠二氮平 (1.5 mg/kg), 巨噬細胞的伸展 吞噬和製造過氧化氫的功能明顯下降 [39] 在馬匹的研究報告也有類似齧齒類實驗動物的結果, 對馬匹投與混合型 BDZ 藥物 midazolam ( mg/kg),24 小時後分析其免疫細胞的活性, 發現巨噬細胞和嗜中性球的氧化性激增反應以及吞噬金黃色葡萄球菌的能力皆下降 [38] BDZ 藥物對全身性免疫反應的影響小鼠接受綿羊紅血球免疫, 測定其抗體生成和延遲性過敏性反應時, 結果顯示於免疫前及後 3 天腹腔注射二氮平 (8 mg/kg) 之後, 會抑制所測定的二項免疫反應 [10]; 後續實驗指出在免疫後第 2 天, 單一劑量二氮平 (4 或 8 mg/kg) 即有抑制作用, 較低劑量 (0.5-2 mg/kg/day) 則無效果 為了探討動物抵抗感染的能力是否受損, 以細菌 Klebsiella pneumoniae 進行感染, 結果顯示投予二氮平 (1-8 mg/kg/day) 3 天, 在給藥 1-4 mg 組,K. pneumoniae 對動物的致死劑量

3 苯二氮平類藥物之免疫 性 151 (LD 50 ) 下降 40%, 而高劑量組降低了 72% [31] 另一研究針對 2-3 月齡小鼠投與二氮平和 Ro 持續 3 個月後, 以 Salmonella typhimurium 感染, 結果小鼠的存活率大幅降低, 抗體濃度下降, 中性白血球貼附能力以及巨噬細胞對酵母菌 Saccharomyces cerevisiae 的趨化反應和吞噬反應皆變差 [22], 這些報告明顯指出二氮平對動物抵抗病原菌感染的能力具有抑制效果, 而使動物在受到較低量的病原菌感染即死亡 在倉鼠感染結核菌 (Mycobacterium bovis) 的試驗模式中, 每日投與二氮平 (2 mg/kg) 連續 40 天, 發現肝臟肉芽腫病變區域面積增加, 合併投與二氮平和安非他命 (2 mg/kg) 則病變的嚴重度更高 [11] 在抗腫瘤免疫方面, 採用 Ehrlich 腫瘤的小鼠模式, 每日投與二氮平 (10 mg/kg) 連續 3 天, 發現腫瘤數量及腹水顯著上升, 且巨噬細胞的伸展能力和製造一氧化氮的功能下降, 顯示動物抗腫瘤的免疫反應受到藥物的抑制 [49] 小鼠投與 PK11195 或 Ro ( mg/kg ), 對於角叉菜膠 (carrageenan) 所誘發的腳掌發炎反應具有抑制作用, 將腎上腺摘除並不影響藥物作用, 所以藥物的作用與類固醇激素無關 [61] 每日投予較高劑量的二氮平 (10-20 mg/kg) 單次或連續 21 天, 單次給藥和前述報告相同, 具有抑制發炎反應的作用, 並降低胸腺細胞增生和巨噬細胞 IL-1 IL-6 和 TNF- 等炎症細胞激素的表現量 [32] 連續投與 21 天則藥物的作用消失, 表示出現藥物耐受性 (tolerance) [34] 另一研究針對卵白蛋白 (ovalbumin) 免疫的天竺鼠投予二氮平 (5 mg/kg) 3 或 7 天, 發現以卵白蛋白誘發的嗜酸性球浸潤眼球結膜的反應受到抑制 [27] BDZ 對離體 T 細胞功能之影響離體細胞培養實驗指出高於 M 濃度的二氮平 Ro 和 PK11195, 對人類周邊單核細胞或小鼠脾臟細胞的 T 細胞增生反應和 IL-2 基因表現具有抑制作用, 而 clonazepam 則不具作用或效果微弱 [2, 26, 45, 47] 作用於 PBR 的 BDZ 藥物具有引起初代胸腺細胞凋亡的作用 [58] 雖然對 T 細胞的有效濃度 ( 大於 M) 遠高於和 PBR 結合所需的濃度 (Kd 為 nm), 但在臨床上使用二氮平是有機會達到 M 的血中濃度 [24] 另有報告指出, 二氮平 PK11195 Ro 和 clonazepam 皆具有以下的作用 :(1) 抑制 T 和 B 細胞的增生 (2) 抑制混合 T 細胞反應 (mixed lymphocyte reaction) (3) 抑制 IL-2 及其受體的表現, 其中 clonazepam 的作用強 度約為其他藥物的一半 [47], 由於 clonazepam 也具活性, 顯示所觀察的藥理作用, 可能與 PBR 無直接關係, 但也有可能 clonazapam 經由 CBR 發揮藥理作用, 然而使用 CBR 的專一性拮抗劑 Ro 對 clonazepam 和二氮平的作用皆無阻斷效果 [47], 因而否定了 CBR 的角色, 究竟是何種受體參與上述藥物的作用仍待探討 此未解的疑問也反映了高濃度 ( M) 藥物才具有活性的矛盾現象 上述的離體實驗結果和活體試驗報告皆顯示 PBR 藥物對 T 細胞功能有顯著的影響 然而, 藥物的有效濃度大都遠高於和 PBR 結合所需 Kd 的 倍 然而, 在懷孕大鼠的 性試驗中, 胚胎期暴露於二氮平的子代大鼠, 其 T 淋巴球的增生能力明顯受損 [51] 綜合而言,BDZ 藥物對 T 淋巴球的活性有相當的影響, 惟其機轉的相關證據則尚無定論, 尤其是 PBR 究竟在 T 細胞是否具有重要的生理功能, 或是和細胞訊息傳遞的關連性仍存有一些待深入探討的疑慮 BDZ 對吞噬細胞氧化性激增反應 (oxidative burst) 和吞噬功能之影響證據顯示 PBR 在吞噬細胞抵抗病原的活性氧化物生成有顯著的功能, Ro 和二氮平 (0.1-1 nm) 能促進小鼠巨噬細胞株 P388D1 製造超氧負離子 (superoxide anion; O 2 ), 但濃度反應曲線呈現出鐘型 (bell-shaped) 現象, 較低濃度具有促進效果, 而較高濃度 Ro ( 高於 1 M) 反而不具活性 [65],CBR 的專一性配位體 clonazepam 無此活性, 且 Ro 的作用受到 PBR 拮抗劑 PK11195 的阻斷, 顯示 PBR 是媒介 Ro 此作用的受體 值得注意的是藥物具有活性的濃度為 nm, 和周邊 BDZ 受體的親和力相吻合 另一方面, 小鼠的活體試驗結果則和離體細胞模式的發現恰好相反, 動物投予 PBR 專一性或混合型的 BDZ 藥物, 其脾臟細胞和腹腔巨噬細胞的氧化性激增反應大幅降低 此抑制效應在投藥後 2-48 小時出現, 於 72 小時消失 增加藥物劑量則藥效提前出現, 但藥物並不影響小鼠腹腔細胞族群的比例 [66] 在人類單核球的細胞培養實驗, 二氮平具有抑制其吞噬功能的作用 [6] 在嗜中性球的研究方面,flunitrazepam midazolam Ro 和二氮平具有抑制活性氧化物生成的作用 [28,44], 此作用不受 CBR 拮抗劑 Ro 影響 [30,43,63], 但受到 PBR 專一性拮抗劑 PK11195 的阻斷 [44,46] Ro 也具有降

4 152 吳欣穎 等 低嗜中性球趨化反應的效果 [5],etizolam 抑制天竺鼠嗜中性球製造超氧負離子 [1],flunitrazepam 抑制嗜中性球的吞噬和殺死細菌的能力 [29] BDZ 對巨噬細胞表現炎症細胞激素之影響 BDZ 對巨噬細胞表現炎症細胞激素有顯著的影響, 巨噬細胞表現的 IL-1 TNF- IL-6 granulocyte/macrophage colony-stimulating factor (GM- CSF) 和 IL-8 等是極為重要的發炎媒介物質 以 Ro 投予小鼠, 其脾臟細胞和腹腔巨噬細胞分泌 TNF- 以及脾臟細胞製造 IL-1 和 IL-6 的能力皆顯著下降, 作用於 CBR 的 BDZ 藥物則不具此活性 [66] 臨床研究也有類似的發現, 病人投予 midazolam (0.08 mg/kg) 後, 其周邊血液單核球製造 TNF- IL-1 和 IL-6 皆顯著降低, 在此時間點分析血液中皮質醇 (cortisol) 的濃度, 並無明顯變化, 表示下視丘 - 腦下垂體 - 腎上腺的神經賀爾蒙軸線並未受的影響 [60] 上述活體試驗的結果在一系列離體細胞培養模式獲得證實,midazolam 抑制人類周邊單核球 IL-6 mrna 的表現 [41], 二氮平和 Ro 能降低小鼠腹腔巨噬細胞製造 TNF, 此作用可以被 PK11195 阻斷, 而 clonazepam 的活性微弱 [40] BDZ 免疫 性之作用機制許多 BDZ 藥物, 包含二氮平在內, 對中樞和周邊的 BDZ 受體皆有親和力, 因此推論 BDZ 的免疫 性作用有可能經由藥物和 PBR 結合所引起, 但截至目前為止尚未有確切定論, 文獻中支持與否定的証據皆有, 詳如下述 支持證據 : 如前述, 大鼠胚胎期第 天曝露於 BDZ 藥物具有免疫 性, 更早期的曝露則無作用, 而 PBR 的表現始於胚胎第 16 天, 與暴露藥物的有效期間相吻合 胚胎期暴露於二氮平, 會導致子代大鼠巨噬細胞 PBR 的表現量降低, 代表胚胎期的藥物暴露會影響免疫細胞表現 PBR 的能力, 間接證明此受體的表現受到藥物的影響 [53] 此外,CBR 專一性藥物 clonazepam 對 T 細胞的功能並無影響, 而對 PBR 具親和力的 BDZ 化合物則具顯著抑制 T 細胞的活性 [26, 45, 47] 在大鼠的發炎反應模式中, 二氮平的抑制作用受到 PBR 拮抗劑 PK11195 的阻斷 [33] 否定證據 : 胚曝露於於 CBR 專一性藥物 clonazepam 導致免疫抑制 [51], 暗示此作用和 CBR 或神經免疫調節機制有關, 例如經由和 CBR 的結合, 影響中樞神經 GABA A 受體的發展和成熟, 進 而可能對後續行為發展, 內分泌和免疫功能造成影響, 如免疫 性 另有報告指出化學結構經修飾而喪失 BDZ 受體親和力的 1,5-benzodiazepine 三環衍生物, 具有抗角叉菜膠誘發發炎反應的效果, 惟其劑量高達 mg/kg [21], 推論其作用另有其它機轉, 此證據雖然不支持 BDZ 受體在免疫調節的角色, 但亦不具否定的效力 PBR 藥理學目前確知的 BDZ 受體有二型 : 中樞 (CBR) 及周邊 BDZ 受體 (PBR ),CBR 為 GABA A 型受體複合體的一部份, 此受體為 BDZ 中樞藥理活性之作用機制, 包含解除焦慮 鎮靜 安眠等 至於 PBR 則與 GABA 無關,PBR 表現於許多周邊組織, 例如免疫細胞, 中樞神經系統中的表現僅限於神經膠質細胞 (glia), 此細胞為早期進入中樞神經系統的巨噬細胞分化而成, 其屬性和免疫細胞類似, 針對 BDZ 受體, 有許多的配位體可以和此類受體結合並引起藥理作用, 其中 clonazepam 為 CBR 專一性藥物, 親和力為 nm, 但對 PBR 的親和力較低, 解離常數 Kd 為 0.5 M 化合物 Ro 和 PK11195 為周邊 BDZ 受體的專一性配位體, 其 Kd 為 nm, 而對 CBR 的 Kd 則為 M 另有許多藥物對受體的親和力無法區分 PBR 和 CBR, 稱為混合型配位體, 包含二氮平 flunitrazepam 和 midazolam 等 [67] PBR PBR 於 1991 年被確認和定序, 分子量為 18 kd, 主要表現於細胞內粒線體外膜, 和一分子量 kd 的陰離子通道連結在一起, 形成分子量約為 140 kd 的複合體, 和粒線體膜電位與功能的穩定有關 表現組織主要為內分泌 免疫系統 心 肺 皮膚和神經膠質細胞等, 此受體具有重要的生理功能, 如參與運送膽固醇進入粒線體 PBR 並不僅限位於粒線體膜上, 細胞膜 高基氏體等區域亦可發現此受體 [23,67] 粒線體功能的穩定和細胞凋亡的內源性路徑息息相關, 所以 PBR 的另一生理功能即是調節細胞凋亡, 將 PBR 基因剔除的小鼠會在發育早期死亡, 即為此受體調節細胞存活的明證 一般認為 PBR 是一抗細胞凋亡的蛋白, 其作用在於維持粒線體外膜的完整性 (integrity), 防止粒線體膜電位的去極化 (depolarization) 一項研究指出提高 PBR 的表現量可以延遲紫外光誘發的粒線體膜電位去極化, 使細胞較不易發生凋亡, 而 PBR 拮抗劑 PK11195 或負致效劑 (inverse agonist) FGIN-1-27 則會促進粒線體去極化及後續的凋亡反應和細胞周期停滯 (cell cycle arrest)

5 苯二氮平類藥物之免疫 性 153 [9] 然而, 這些研究證據仍有部份疑問尚待進一步釐清, 前述 PBR 藥物皆須高達 M 的濃度才對細胞有作用, 與配位體結合受體所需的 nm 並不吻合 雖然如此,PBR 在粒線體引起細胞凋亡的角色勿庸置疑 而免疫細胞的活化與否又和凋亡有緊密相關, 且免疫細胞表現大量的 PBR, 據此推測 PBR 可能在免疫細胞功能具有重要的角色 PBR 在免疫系統的生理功能如前述,BDZ 藥物如二氮平對免疫系統有諸多顯著的作用, 主要為免疫抑制的 性作用, 然而, 是否二氮平的免疫 性經由 PBR 則尚無明確定論, 但較多的文獻證據顯示 PBR 可能扮演重要的角色 1. 免疫細胞表現 PBR 以大鼠和小鼠進行的實驗, 在胸腺細胞 胸腺癌細胞 肥大細胞和巨噬細胞皆證明有 PBR 的存在, 其中巨噬細胞的 Kd 為 45 nm, 最大的結合量 (maximal binding capacity;b max ) 250,000 結合位 / 細胞, 為 T 淋巴球的 5 倍 PBR 的結合實驗也證實人類周邊單核白血球有大量的受體表現, 其 Kd 為 52 nm, 結合位高達 900,000 / 細胞, 各類免疫細胞表現周邊 BDZ 受體的密度依序如下 : 單核球 = 中性球 > B 細胞 自然殺手細胞 T 細胞 > 血小板 > 紅血球 值得注意的是各類白血球表現 PBR 的密度高於一般受體如細胞激素受體的 10 倍或 100 倍以上, 暗示 PBR 極可能有重要的生理功能 [67] 2. PBR 的免疫調節角色 早期研究結果指出 PBR 促進噬中性球的趨化作用 (chemotaxis), 此作用可以被 PBR 拮抗劑 PK11195 阻斷 [14], 後續的報告顯示抑制人類周邊單核白血球的吞噬和殺細菌的活性 [29] midazolam 和 Ro 降低小鼠巨噬細胞製造 TNF, 此作用受到 PK11195 阻斷 [40] 投予 midazolam 於麻醉的病人, 其單核球表現 IL-1 IL-6 和 TNF 的能力皆下降 [60] 此外, 二氮平和 Ro 會影響小鼠對綿羊紅血球的體液性免疫反應, 其作用在小鼠接受紅血球免疫後 1 天給藥時顯現, 恰好是巨噬細胞進行抗原呈現的時期, 而許多離體實驗證據皆指出 PBR 與巨噬細胞的活性有關 [35,64] 因此, 前述二氮平和 Ro 極有可能透過 PBR 而改變體液性免疫反應 另一重要證據指出作用於 CBR 的藥物 clonazepam, 不論是離體免疫細胞或 活體動物試驗模式, 皆不具免疫調節活性或僅有非常微弱的作用 [3,4,2,37,40,41,45,59,66] 這些證據清楚呈現出 PBR 參與了白血球的吞噬作用 趨化作用和炎症反應之細胞激素表現, 但仍有一些疑慮, 例如 PBR 配位體在離體細胞模式為促進作用, 而活體試驗卻為抑制效果, 一項可能的解釋是過度的活化會導致負向調節而使得細胞進入低反應 (low responsiveness) 或不反應狀態, 而呈現出反向的效應 ; 此外 BDZ 對神經和內分泌系統的作用亦不容忽視, 活體給藥有可能影響中樞神經膠質細胞, 此細胞表現許多的 PBR; 最後一個重要的因子為濃度反應關係, 以促進趨化反應而言, 最佳濃度區間為 pm, 低於 PBR 結合的 nm, 而更高濃度的藥物有可能導致受體的去敏感化 (desensitization) 而致反應變差 [67] BDZ 和壓力 (stress) 引起免疫抑制之相關性探討已知 PBR 和許多生理功能有關, 如免疫活性 細胞代謝和神經內分泌的調節等, 這些生物體的功能變化大都和壓力引起的反應相關, 因此 PBR 以及作用於此受體的 BDZ 藥物極有可能參與動物體對壓力的生理反應, 某些間接證據指出急性壓力導致 PBR 表現量上升, 而慢性壓力則使其下降 [13], 但現有的文獻尚無確切的證據指出 PBR 與壓力反應的直接交互作用 在 CBR 方面,BDZ 藥物作用於中樞神經系統的作用之一即為解除焦慮和壓力, 報告指出壓力會引起免疫抑制, 包含胸腺細胞減少 周邊白血球數量下降以及 T 細胞增生反應變差等, 這些現象皆可以被 BDZ 藥物 :alprazolam 二氮平 midazolam 加以阻斷 [17,15,50], 壓力引起的自然殺手細胞活性下降, 也受到 BDZ 藥物的部份回復 [25] 在 alprazolam 的研究中, 進一步發現其作用和血清中 adrenocorticotropic hormone (ACTH) 含量的變化相關 [15] 具抗焦慮作用的 BDZ 藥物也對壓力引起的 T 細胞功能降低有部份回復效果, 例如抗 Listeria monocytogenes 感染的能力 [16] 小鼠接受流感病 感染後的死亡率和血中病 量在壓力組動物皆顯著上升, 此壓力引起的免疫抑制同樣受到上述 BDZ 藥物的阻斷 [19] 在巨噬細胞方面, 壓力引起的吞噬功能下降, 不論是活體或離體試驗模式, alprazolam 皆有顯著的保護效力, 而且 alprazolam 的作用會受到 CBR 專一性拮抗劑 Ro 加以阻斷 [20] 而在小鼠的乳腺癌肺轉移模式中, 壓力具有增加癌細胞轉移的效果, 此現象同樣受到 CBR 藥物的阻斷 [18], 這一系列證據顯示作用於

6 154 吳欣穎 等 CBR 的藥物確實可以回復壓力所引起的免疫抑制作用 結 論 本文針對 BDZ 藥物的免疫 性進行文獻回顧, 研析過去 20 年的文獻報告, 發現雖然人體臨床實驗的報告較少, 但是動物實驗和細胞培養實驗的研究成果充沛, 絕大多數的研究結果顯示免疫系統確實受到 BDZ 藥物的影響, 且有充足的科學證據指出 BDZ 具有顯著的免疫 性, 相關文獻極具說服力 BDZ 藥物對免疫系統的 性作用範圍廣泛, 幾乎各類免疫細胞的活性與功能都受到干擾, 其中吞噬細胞對 BDZ 藥物最為敏感, 在相當低的藥物濃度 (nm) 下就受到影響, 活體試驗的結果也印證藥物抑制吞噬細胞的功能, 包含動物體抵抗病原菌感染的能力 而在另一方面,BDZ 藥物影響 T 淋巴球活性的證據則較為薄弱, 報告數量較少且藥物有效濃度遠高於 PBR 結合所需之濃度, 此點仍待進一步探討 活體動物實驗的研究結果有三點值得重視, 第一 研究的動物種類涵蓋廣泛, 包含小鼠 大鼠 天竺鼠 倉屬 雞和馬等, 由此廣泛性動物實驗的研究結果, 具有彌補人體臨床實驗不足之弱點, 所獲得的免疫 性證據仍有相當高的說服力 第二 許多報告採用微生物感染的試驗模式, 指出 BDZ 藥物對宿主抵抗感染的能力受到損傷, 此證據支持藥物濫用和傳染病感受性的上升具有相關性 第三 充分的實驗結果指出胚胎期暴露 BDZ 藥物對出生子代動物的強烈免疫 性 一般而言, 藥物在懷孕期的使用, 較受到顧慮的階段為胚胎快速分化的懷孕前期 但 BDZ 藥物卻是在大鼠懷孕接近分娩時的暴露造成對子代動物出生後的免疫 性較大, 此特性和 PBR 在胚胎的表現時期吻合, 極可能是其 性的機轉 基於此點,BDZ 藥物於懷孕期的使用應該更為慎重 有關兩類 BDZ 受體 (CBR 和 PBR) 在生理 藥理學上的功能是一值得深入探討的議題, 由於部份 BDZ 藥物具有高達千倍的受體選擇性, 例如 clonazepam 為 CBR 的專一性藥物, 而多數的研究證據顯示 PBR 極有可能是媒介 BDZ 藥物免疫 性的機轉所在, 基於此點, 若使用藥物的目的在於應用其對中樞神經的藥理活性, 則選擇 CBR 專一性高的藥物便可以避免不必要的免疫 性 誌 謝 本論文承蒙行政院衛生署管制藥品管理局科技計畫 DOH96-NNB-1026, 及農委會動植物防疫檢疫局科技計畫 97 農科 檢 -B2 (1) 提供經費支持, 特此致謝 參考文獻 1. Aratani H, Nishida Y, Terasawa M, Maruyama Y. Effect of etizolam (Depas) on production of superoxide anion by platelet-activating factor and N-formyl-methionylleucyl-phenylalanine-stimulated guinea pig polymorphonuclear leukocytes. Jpn J Pharmacol 47: , Bessler H, Weizman R, Gavish M, Notti I, Djaldetti M. Immunomodulatory effect of peripheral benzodiazepine receptor ligands on human mononuclear cells. J Neuroimmunol 38: 19-25, Bessler H, Caspi B, Gavish M, Rehavi M, Hart J, Weizman R. Peripheral-type benzodiazepine receptor ligands modulate human natural killer cell activity. Int J Immunopharmacol 19: , Bessler H, Caspi B, Gavish M, Rehavi M, Weizman A. Significant inhibition of spontaneous IgA secretion by selective peripheral-type benzodiazepine receptor ligands. Clin Neuropharmacol 20: , Caldiroli E, De Ponti F, Cosentino M, Marino F, Fietta AM, Taddei M, Tartara A, Zibetti A, Mazzone A, Lecchini S, Frigo GM. Carbamazepine affects neutrophil function through an action on peripheral benzodiazepine receptors. Immunopharmacol Immunotoxicol 19: , Covelli V, Decandia P, Altamura M, Jirillo E. Diazepam inhibits phagocytosis and killing exerted by polymorphonuclear cells and monocytes from healthy donors. In vitro studies. Immunopharmacol Immunotoxicol 11: , da Silva FR, Lazzarini R, de Sa-Rocha LC, Morgulis MS, de Oliveira Massoco C, Palermo-Neto J. Effects of acute and long-term diazepam administrations on neutrophil activity: a flow cytometric study. Eur J Pharmacol 478: , De Martino L, Nazzaro C, Merone A, Concilio S, Galdiero M. Modification of actin in peritoneal macrophages after diazepam treatment. Immunopharmacol Immunotoxicol 17: , Decaudin D. Peripheral benzodiazepine receptor and its clinical targeting. Anticancer Drugs 15: , Descotes J, Tedone R, Evreux JC. Suppression of humoral and cellular immunity in normal mice by diazepam. Immunol Lett 5: 41-42, Domingues-Junior M, Pinheiro SR, Guerra JL, Palermo- Neto J. Effects of treatment with amphetamine and diazepam on Mycobacterium bovis-induced infection in hamsters. Immunopharmacol Immunotoxicol 22: , 2000.

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9 苯二氮平類藥物之免疫 性 157 The Immunotoxicity of Benzodiazepines Hsin-Ying WU, Chia-Chi WANG, Chi-Ya LEE, *Tong-Rong JAN (Received: January 28, Accepted: March 25, 2008) [WU HY, Wang CC, Lee CY, *Jan TR. The Immunotoxicity of Benzodiazepines. Taiwan Vet J 34 (3): , *Corresponding author TEL: (02) , FAX: (02) , tonyjan@ntu.edu.tw]