がん誘発性骨痛の一次および遠位部痛覚過敏に対する腹腔内ブピバカインの効果

Effect of Peritumoral Bupivacaine on Primary and Distal Hyperalgesia in Cancer-Induced Bone Pain.

• Sumi Elizabeth Mathew
• Pallavi Madhusudanan
• Sahadev A Shankarappa

抄録

背景:

がん誘発性骨痛（CIBP）は、原発性または転移性の骨腫瘍による骨神経末端の損傷によって引き起こされる衰弱性の慢性疼痛である。疼痛は、患部の骨部位だけでなく、腫瘍と共通の神経神経神経を共有する遠位部でも知覚過敏が亢進することで発現する。本研究では、CIBPのラットモデルにおいて、腫瘍誘発性の原発性および遠位部の疼痛感受性が、ブピバカイン誘発性の骨神経終末ブロックによってどのように影響を受けるかを理解することを目的としている。

Background: Cancer-induced bone pain (CIBP) is a debilitating chronic pain condition caused by injury to bone nerve terminals due to primary or metastasized bone tumors. Pain manifests as enhanced sensitivity, not only over the affected bone site but also at distal areas that share common nerve innervation with the tumor. In this study, we aim to understand how tumor-induced primary and distal pain sensitivities are affected by bupivacaine-induced block of bone nerve endings in a rat model of CIBP.

方法:

MRMT-1乳癌細胞を雌のSprague-Dawleyラットの脛骨近位セグメントに注入した。腫瘍の成長を確認するために、ラジオグラムとマイクロCT画像を取得した。腫瘍誘導後7日目または14日目にブピバカインを腹腔内に注入し、圧迫および穿刺刺激に対する離脱閾値を膝および後肢からそれぞれ記録した。DRGおよび脊髄切片におけるATF3およびGFAPの発現を決定するための免疫組織化学的研究を行った。

Methods: MRMT-1 breast cancer cells were injected into the proximal segment of tibia in female Sprague-Dawley rats. Radiograms and micro-CT images were obtained to confirm tumor growth. Bupivacaine was injected peritumorally at day 7 or day 14 post-tumor induction, and withdrawal thresholds in response to pressure and punctate mechanical stimulus were recorded from the knee and hind-paw, respectively. Immunohistochemical studies for the determination of ATF3 and GFAP expression in DRG and spinal cord sections were performed.

結果:

ラットにMRMT-1を投与したところ、一次および遠位痛覚過敏が発現し、2週間持続した。7日目の腫瘍誘発後（PTI）ラットにブピバカインを腹腔内投与したところ、一次および遠位痛覚過敏は20～30分にわたって逆転した。しかし、14日目のPTIラットでは遠位痛覚過敏は改善しなかった。また、ATF3とGFAPの発現は、14日PTIラットでは7日PTI群に比べて大幅に亢進していた。

Results: Rats developed primary and distal hyperalgesia after MRMT-1 administration that was sustained for 2 weeks. Peritumoral administration of bupivacaine in 7-day post-tumor-induced (PTI) rats resulted in a reversal of both primary and distal hyperalgesia for 20-30 mins. However, bupivacaine failed to reverse distal hyperalgesia in 14 day-PTI rats. ATF3 and GFAP expression were much enhanced in 14 day-PTI animals, compared to 7 day-PTI group.

結論:

本研究の結果から、末期のCIBPにおける遠位痛覚過敏は、炎症性が強い初期のCIBPと比較して、神経障害性疼痛と一致する特徴を示すことが示唆された。

Conclusion: Results from this study strongly suggest that distal hyperalgesia of late-stage CIBP demonstrates differential characteristics consistent with neuropathic pain as compared to early stage, which appears more inflammatory in nature.

© 2020 Mathew et al.