把電子表格夾在浴室櫃的洗漱用品中可能看起來有點奇怪，但對於 76 歲的芭芭拉·派恩斯來說，這是記錄她和丈夫服用的所有處方藥、非處方藥和補充劑的最簡單方法。該檔案列出了 20 種藥物——以及劑量、服用次數和用途。“我列印這份清單，並在去看任何新醫生時帶上它，”她說。
派恩斯是 65 歲或以上且服用超過五種處方藥的 40% 美國人之一。雖然老年人佔處方藥使用者的絕大多數，但他們絕非孤例。2014 年，美國藥房共開了超過 40 億張處方——當時平均每位公民近 13 張。
服用多種藥物的需求帶來了一種特殊的風險，這種風險常常被醫生和患者忽視：某些藥物（處方藥或其他藥物）組合會引起單獨服用這些物質時不會出現的副作用。過去二十年發表的研究表明，這種“藥物相互作用”導致了超過 30% 的藥物副作用。不幸的是，製藥商並非總能預測出一種新藥與其它藥物（更不用說補充劑或食物）混合時會產生不良反應——因此，意外死亡有時是危險的第一個跡象。
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並非所有副作用都是致命的，但藥物相互作用帶來的普遍危險正在促使人們做出新的努力，以防止人們服用有風險的組合。這項工作的大部分取決於在海量不同的資料中尋找有用的模式。
藥丸與通路
藥物相互作用通常發生在身體分解或代謝藥物時。常見的麻煩部位是腸道（攝入的藥物在此處釋放到血液中）和肝臟（大多數藥物在此處降解）。
在肝臟中，分解藥物主要是細胞色素 P450 酶家族的任務。事實上，該家族中約 50 種酶中只有 6 種消化了 90% 的已知藥物。當兩種藥物需要同一種細胞色素處理時，就會出現問題。如果其中一種藥物阻斷了這種酶的活性，那麼第二種藥物的降解就會過少，血液中殘留的就會過多。另一方面，如果細胞色素受到第一種藥物的刺激，那麼第二種藥物的效果就會減弱，因為酶會將其從體內過快地清除。藥物也可能在到達肝臟之前就在腸道中相互結合，從而阻止所需化學物質的吸收。
處方藥並非唯一的罪魁禍首。例如，葡萄柚汁會抑制細胞色素 P450 3A4，這種酶也會代謝雌激素和許多用於降低膽固醇的他汀類藥物，而草藥補充劑聖約翰草會增強這種酶的活性。無論哪種情況，結果都是：藥物效力不可預測的變化。
研究表明，一旦引入體內超過四種藥物，不良反應的可能性就會呈指數級增長。華盛頓大學內科醫學教授道格拉斯·S·保烏說，避免藥物相互作用產生不良後果的訣竅是“知道你何時踏入了危險區域”。
依賴資料
問題就在於此。美國食品和藥物管理局確實透過其不良事件報告系統維護著報告的藥物副作用和可能的相互作用記錄。但該機構並不瞭解所有，甚至大多數併發症——或者，事實上，不知道報告的問題是否僅僅是偶然事件。新藥的臨床試驗通常不會在藥物獲批前發現任何問題，因為試驗時間相對較短，側重於單一藥物，並且招募的參與者人數較少。因此，為了瞭解可能的新相互作用，美國食品和藥物管理局必須依靠開處方醫生花時間向不良事件報告系統報告問題。
斯坦福大學醫學院生物醫學資訊學教授尼格姆·H·沙阿希望透過收集消費者在網際網路上以及醫生在名為 UpToDate 的製藥網站上執行的特定線上搜尋資訊來提高發現的機率。沙阿和他的同事利用超過 1600 萬條資料（包括近 300 萬人的診斷、處方、臨床筆記等電子記錄），最近公佈了一種先前未被懷疑的心臟病發作與一組流行的胃灼熱藥物之間的關聯，這些藥物以 Prilosec 和 Prevacid 等品牌名稱銷售；沙阿的計算機程式計算出，這些型別的藥物（在美國每年開出超過 2100 萬次處方）導致心臟病發作的風險增加了 16%。顧名思義，這種關聯並不能證明因果關係，但藥物的標籤資訊尚未更改。
基因與藥瓶
改進的人類 DNA 資訊挖掘能力可能有一天會極大地增強預測誰將最受藥物相互作用影響的能力。“每個人代謝藥物的方式都略有不同，”保烏說。現在，計算生物學的進步開始將我們基因的變異與我們身體吸收、分佈、代謝和消除特定藥物的方式的差異聯絡起來。
在杜克大學個性化和精準醫學中心，遺傳學家蘇珊娜·哈加正在研究如何利用這種快速積累的遺傳知識來提高安全性，首先從藥店開始。在最近一項未發表的調查中，哈加發現 17% 的受訪藥劑師在過去 12 個月內提供或使用了基因檢測結果（不需要醫生開處方）。例如，許多藥劑師現在為填寫氯吡格雷（一種血液稀釋劑）處方的患者提供這種檢測，以確認不存在可能干擾藥物作用的基因變異。
哈加並非試圖尋找先前未知的副作用。相反，她希望確保已知遺傳併發症得到廣泛理解並在需要時得到識別。為了方便當地藥劑師進行基因檢測和分析，哈加最近啟動了社群藥劑師藥物基因組學網路。該網路網站 rxpgx.com 仍在開發中，旨在幫助藥劑師訪問和解讀基因檢測。儘管尚未建立收集此類資訊的國家資料庫，但哈加希望國家衛生研究院牽頭的精準醫學計劃將有助於為此類工作奠定基礎。
由於處方通常成批開出，並且多個基因會影響單一藥物，哈加設想未來我們將在提前接受關鍵基因變異檢測，這些變異會影響我們身體處理不同藥物的能力。但這些型別的檢測（將允許個人及其醫生在需要時獲取資訊）成本高昂，這意味著就目前而言，適合獲取有關單一特定處方資訊的單次檢測是更可行的選擇。
臨時措施
與此同時，美國食品和藥物管理局正在嘗試其他方法，以便在潛在的危險藥物相互作用發生之前識別出來。在藥物評估和研究中心，副主任黃秀梅和其他人正在建立計算機模型，該模型使用臨床研究資料來計算當兩種藥物都由同一種酶代謝時，一種藥物將如何改變另一種藥物的濃度。藉助濃度和藥物在體內移動所需的時間，數學家可以預測它們將如何相互作用。
該方法正在取得成果。抗癌藥物伊布替尼的資訊單警告說，如果與 CYP3A 抑制劑紅黴素合用，其濃度可能會急劇增加，而與 HIV 藥物依法韋侖合用，其濃度可能會降低。這些警報是透過計算機計算生成的，而不是透過同時服用兩種藥物的效果的臨床研究生成的。
問題在於，許多公司和學者可能會拒絕黃的邀請，即分享正在開發中的藥物的必要資料（例如其代謝途徑或最有效劑量），以建立有用的計算機模型。此類資訊可能包括專有資料，共享此類資訊可能會使競爭對手獲得優勢。
美國食品和藥物管理局還在嘗試新方法，使與處方藥一起包裝的藥物資訊（稱為藥物“標籤”）對處方者和公眾更有用。目的是讓患者更清楚地瞭解可能的藥物相互作用，並提供易於理解的建議，例如，當引入第二種藥物時，應如何（基於計算機建模）更改劑量。據黃說，一些新的標籤更改已在一些最近批准的藥物中使用。
即使標籤有所改進，考慮到不斷擴大的藥物和補充劑清單，醫生可能仍然難以預防和診斷此類問題。一種臨時的解決方案可能是醫生和藥劑師特別關注患者服用常用藥物時發生相互作用的風險。在美國老年人每年約 10 萬例不良事件住院病例中，約有三分之一與抗凝血劑華法林有關。其他抗凝血劑以及胰島素和其他旨在降低血糖的藥物也不容易與其他各種藥物和平共處。保烏說，如果醫生對與他們實踐中最常用的 10 種藥物相關的潛在危害更加警惕，許多有問題的相互作用就可以避免。
消費者可以透過確保告知他們看過的每位醫生他們服用的所有藥物、補充劑和娛樂性藥物（如酒精或大麻）來儘自己的一份力量。在預防藥物之間不必要的相互作用方面，預先警告絕對是有備無患。