週邊神經病變為常見的化學治療副作用之一。造成週邊神經病變的產生，除了與化學治療藥物的劑量有關之外，也與所使用藥物的種類有關。化學治療藥物中，太平洋紫杉醇（paclitaxel）、長春花鹼（vinca alkaloids）、以及鉑類藥物（platinum drugs）較容易引發週邊神經病變。於治療期間，病患常會出現手腳麻木、感覺異常、刺痛、震顫與運動神經異常等症狀，有時必須中斷治療。病患所產生週邊神經病變的嚴重程度，則是「因人而異」的。

草酸鉑（Oxaliplatin）為第三代鉑類化學藥物，與第一、第二代的鉑類藥物並無交叉的抗藥性，對cisplatin 和 carboplatin 有抗藥性的腫瘤，oxaliplatin仍有抑制腫瘤生長的效果。該藥的作用機轉，主要在DNA鏈內或鏈間形成交連的錯化合物。比起cisplatin，它只要少量即可使 DNA的合成和轉錄受到抑制。在大腸直腸癌的治療方面，oxaliplatin有極為優異的療效，亦可有效增加轉移性大腸直腸癌病灶之可切除率。與5-FU併用，該藥亦可有效降低第三期大腸直腸癌手術後的復發率，並延長病患的存活期。

草酸鉑的主要毒性在於週邊感覺神經病變，特徵為末梢感覺異常，口部週圍與上呼吸、消化道感覺異常，如咽喉的痙攣性疼痛，但可自行恢復。低溫會誘發或加劇此症狀，感覺異常通常會在療程間自行復原，但累積劑量太大時有時會導致感覺異常持續存在或功能不良。草酸鉑所引起的神經毒性可分三級，第一級指出現感覺遲鈍或感覺異常，但在下個療程前消失，或痙攣症狀輕微。第二級係指感覺遲鈍或感覺異常持續到下個療程。第三級係指感覺遲鈍或異常已造成功能性損傷。治療結束後，約3/4的病患神經毒性可恢復或完全消除。

麩胺基硫轉換酶Glutathione S-transferase P1（GSTP1）在細胞內參與重要的解毒功能。它可以將某些對基因具有毒性的物質，包括鉑類化學治療藥物，予以解毒進而保護細胞，但是也因而影響該類藥物的療效。研究發現，麩胺基硫轉換酶的一種基因多型性（I105V）會明顯降低該酵素的活性，因而影響藥物的療效。具有GSTP1 I105V基因多型性的病患對含草酸鉑之化學藥物治療的療效明顯較高，存活期也明顯較長。具有該基因多型性的患者出現第三、四級累積性神經毒性的機率明顯較高。與西方國家相比，國人具有該基因多型性的機率明顯較低。Amifostine為自由基的清除者，而化學治療引起的週邊神經傷害與體內自由基增加有關，故amifostine亦具有預防此類副作用的潛力，可用於紫杉醇或鉑類化療引起的神經毒性保護作用。此外，glutathione亦為體內重要的抗氧化物，可保護細胞不受過氧化物的破壞，亦可有效減低cisplatin的神經毒性。

核苷酸外切修補（Nucleotide excision repair；NER）系統之功能與鉑類化學藥物的療效及抗藥性息息相關。研究發現，當癌症患者的核苷酸外切修補酵素ERCC1表現量愈低時，對鉑類化學藥物的反應較佳，較利患者存活。ERCC1基因第118號密碼組若出現C→T多型性時，其ERCC1傳訊者RNA表現量較高，導致該腫瘤對鉑類化學藥物有較高的抗藥性，因此不利於病患之治療，病患的存活期亦較短。XPD（Xeroderma pigmentation group D）亦為重要的核酸外切修補系統酵素之一。該基因多型性會明顯影響大腸直腸癌病患於接受含鉑之化學藥物治療之療效及存活，此外，東方人與西方人該基因多型性的比例有很大的種族差異性。

麩醯胺酸（L-glutamine）是人體內含量最多的游離胺基酸，它主要在肌肉組織中合成，可做為腸細胞、淋巴球以及巨噬細胞等快速分裂細胞用來複製細胞的能量來源。在正常生理狀態下，麩醯胺酸為「非必需胺基酸」。但對於接受重大手術、外傷、燒傷、或其他重症病患而言，體內對麩醯胺酸的需求量增加，它就變成「必需胺基酸」，必需額外補充。麩醯胺酸可以預防因化學/放射治療所引起的口腔黏膜以及腸胃道上皮之損傷。大腸直腸癌病患於接受oxaliplatin治療時，口服麩醯胺酸具有保護神經之功能。在乳癌治療的研究中發現，麩醯胺酸可以降低高劑量紫杉醇所引發的週邊神經病變症狀，如虛弱感、感覺異常和腳趾麻木等。這些結果，證實麩醯胺酸可以有效預防因化學治療所引起的末梢神經損傷。有研究指出可能係因麩醯胺酸可以向上調節神經生長因子（nerve growth factor; NGF），而具有神經保護之作用。

若病患已發生神經毒性，出現麻、痛等症狀，其治療藥物除一般的非類固醇類止痛藥、鴉片類止痛藥外，亦可考慮加上三環類抗憂鬱劑。部份研究顯示，carbamazepine對治療週邊神經病變有少許幫助。三環類抗憂鬱劑的止痛療效主要與抑制神經突觸中正腎上腺素與血清素的再吸收有關，而一種類嗎啡藥物tramadol的止痛機轉，除作用於嗎啡接受器外，亦與抑制神經突觸中正腎上腺素與血清素的再吸收有關。

最近有一項研究顯示，一種三環類抗憂鬱劑duloxetine可有效減少oxaliplatin所引發的週邊神經病變症狀，尤其是神經痛症狀。Duloxetine為新一代抗憂鬱劑，為一新的SSNRI藥物。於一項收治39位第三期或第四期大腸直腸癌患者的研究，他們於接受oxaliplatin治療後出現第三或第四級慢性週邊神經病變，共接受為期12週的duloxetine治療，其劑量為每天30至60公絲。研究過程中有九位病患因duloxetine的副作用而中斷治療。其餘完成療程的30位病患中，有19位病患（63.3%）的神經痛症狀獲得明顯改善。這些病患於duloxetine治療期間並無明顯肝、腎或其他毒性發生。

三環類抗憂鬱劑的毒性主要與抗膽鹼作用，以及阻斷心肌細胞的快速鈉離子通道，導致類似quinidine的細胞膜穩定效應有關。其中最嚴重的副作用是對心血管的併發症，有時候會致命。因三環類抗憂鬱劑阻斷鈉離子通道，而影響心臟傳導。於心電圖上可以見到去極化斜率降低、QRS波變寬、PR 和 QT間期延長等現象，嚴重時會導致心律不整，這是治療期間必須特別注意的。

目前對癌症化學治療藥物引起之週邊神經病變的預防和治療雖有部份的進展，但問題仍未獲完全解決，有待學者專家進一步努力。