口腔扁平上皮癌治療における白金系化学療法はシュワン細胞の脱髄を誘導する

Platinum-based chemotherapy induces demyelination of Schwann cells in oral squamous cell carcinoma treatment.

抄録

背景:

シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチンは、様々な癌の治療薬として世界中で受け入れられている唯一の3種類の白金系抗悪性腫瘍薬である。白金系抗悪性腫瘍薬による治療を受けた患者の最大83.6％が化学療法誘発性末梢神経障害（CIPN）を発症し、感覚鈍麻、感覚異常、感覚低下として現れ、日常生活に重大な悪影響を及ぼす可能性がある。

BACKGROUND: Cisplatin, carboplatin, and oxaliplatin are the only three platinum-based antineoplastic drugs that have been accepted worldwide for treating various cancers. Up to 83.6% of patients treated with platinum-based antineoplastic drugs will develop chemotherapy-induced peripheral neuropathy (CIPN), manifesting as sensory paresthesias, dysesthesias, and hypoesthesias that can cause significant adverse impact to daily activities.

目的:

これら3種類の白金系薬剤が、シュワン細胞のミトコンドリア機能と髄鞘形成状態にどのような影響を及ぼすか、またそのシグナル伝達経路を調べること。

AIM: To investigate how these three platinum-based drugs affect mitochondrial function and myelination state of Schwann cells and the signalling pathway involved.

方法:

2μMシスプラチン、20μMカルボプラチン、1μMオキサリプラチンを用いて、CAL-27の増殖をそれぞれ20％阻害した。これらの薬剤を用いて、ラットシュワン細胞（RSC96）に化学療法誘発性末梢神経障害を誘導した。RSC96における細胞代謝とミエリン形成の変化を調べた。

METHOD: 2 μM Cisplatin, 20 μM carboplatin, and 1 μM oxaliplatin were used to inhibit the growth of CAL-27 by 20% respectively. These drugs were then used to induce chemotherapy-induced peripheral neuropathy in Rat Schwann Cells (RSC96). The changes in cell metabolism and myelin formation in RSC96 were investigated.

結果:

シスプラチンとカルボプラチンはRSC96において細胞内およびミトコンドリアの活性酸素種を増加させたが、オキサリプラチンは増加させなかった。シスプラチンとカルボプラチンのみがRSC96のミトコンドリア膜電位（ΔΨm）とATP産生を減少させた。シスプラチンとカルボプラチンの両方がRSC96の脱髄を引き起こし、p75の発現増加とミエリンタンパク質ゼロ（MPZ）の発現低下を特徴とした。

RESULT: Cisplatin and carboplatin, but not oxaliplatin increased intracellular and mitochondrial reactive oxygen species in RSC96. Only Cisplatin and carboplatin decreased mitochondrial membrane potential (ΔΨm) and ATP production in RSC96. Both Cisplatin and carboplatin led to demyelination of RSC96, characterized by increased expression of p75 and decreased expression of myelin protein zero (MPZ).

結論:

オキサリプラチンではなく、シスプラチンとカルボプラチンはRSC96においてミトコンドリア機能障害を引き起こし、脱髄を誘導したが、同時に頭頸部癌細胞に対しても同様の毒性を示した。オキサリプラチンは頭頸部癌患者のCIPNを予防する化学療法薬となりうる。

CONCLUSION: Cisplatin and carboplatin, but not oxaliplatin, caused mitochondrial dysfunction and induced demyelination in RSC96 while showing similar toxicity to head and neck cancer cells. Oxaliplatin may be a potential chemotherapy drug to prevent CIPN in patients with head and neck cancer.