ラパチニブによる卵巣機能の阻害は、インビボおよびインビトロの両方で STAT3 経路によって打ち消される

Lapatinib‑induced inhibition of ovarian function is counteracted by the STAT3 pathway both in vivo and in vitro.

• Qiuyue Liao
• Xue Feng
• Xi Li
• Ge Chen
• Jing Chen
• Bin Yang
• Kezhen Li
• Jihui Ai

抄録

本研究は、上皮成長因子受容体（EGFR）のチロシンキナーゼ阻害剤であるラパチニブが、マウスモデルにおいて卵巣予備能と受胎能に影響を与えるかどうかを確認することを目的とした。雌の C57BL/6 マウスをビヒクルまたはラパチニブ（100 mg/kg/日または 200 mg/kg/日を経口投与）で 4 週間処理した後、体重、膣スメア、卵胞数、血清抗ミューレリアンホルモン（AMH）レベル、交尾の結果を分析し、卵巣予備能と生殖機能を評価しました。4週齢マウスの卵巣スライスをラパチニブ（0、5または10μM）で24時間および48時間培養し、シグナル伝達経路の変化を検証するためにタンパク質発現レベルを評価した。その結果、200mg/kgのラパチニブを投与したマウスは、ビヒクルや100mg/kgのラパチニブを投与したマウスと比較して、わずかに体重が減少することが示された。また、3群間の発情周期性には統計的な差は認められなかった。3 群のマウスの卵胞数、AMH レベル、卵巣の組織学的形態、交尾の結果には有意な差は認められませんでした。EGF 受容体とその主要な下流シグナル伝達経路のウエスタンブロッティングと免疫組織化学染色を行ったところ、ラパチニブ投与群では対照群と比較して、EGFR とマイトジェン活性化プロテインキナーゼ (MAPK)3/1 のリン酸化が減少し、シグナル伝達物質と転写活性化因子 (STAT)3 のリン酸化が増加していました。本研究は、マウスモデルにおいて、ラパチニブが卵巣予備能と生殖機能にほとんど影響を及ぼさないことを示唆しています。ラパチニブが卵巣機能に影響を及ぼさないのは、ラパチニブのEGF受容体に対する阻害作用を打ち消すSTAT3シグナル伝達経路の活性化によるものと考えられる。

The present study was designed to ascertain whether lapatinib, a tyrosine kinase inhibitor of epidermal growth factor receptor (EGFR), affects ovarian reserve and fertility potential in a mouse model. Female C57BL/6 mice were treated with either vehicle or lapatinib (100 or 200 mg/kg/day orally) for 4 weeks, after which body weight, vaginal smears, follicle numbers, serum anti‑Müllerian hormone (AMH) levels and mating outcomes were analyzed to assess the ovarian reserve and reproductive function. Slices from the ovaries of 4‑week‑old mice were cultured with lapatinib (0, 5 or 10 µM) for 24 and 48 h, and protein expression levels were assessed to validate the changes in signaling pathways. The results indicated that mice treated with 200 mg/kg lapatinib showed a slight decrease in body weight compared to those treated with vehicle or 100 mg/kg lapatinib. There was no statistical difference in estrous cyclicity among the three groups. No significant difference was observed in follicle numbers, AMH levels, histological morphologies of the ovaries or mating outcomes in the three groups of mice. Western blotting and immunohistochemical staining of the EGF receptor and its main downstream signaling pathways showed decreased phosphorylation of EGFR and mitogen‑activated protein kinase (MAPK)3/1 and increased phosphorylation of signal transducers and activators of transcription (STAT)3 in the lapatinib‑treated groups compared to the control group. Our study suggests that lapatinib has little effect on ovarian reserve and reproductive function in a mouse model. This lack of effect of lapatinib on ovarian function may be due to the activation of the STAT3 signaling pathway that counteracts the inhibitory effects of lapatinib on EGF receptors.