One of the impediments to the treatment of brain tumors (e.g., gliomas) has been the degree to which they expand, infiltrate surrounding tissue, and migrate widely into normal brain, usually rendering them “elusive” to effective resection, irradiation, chemotherapy, or gene therapy. We demonstrate that neural stem cells (NSCs), when implanted into experimental intracranial gliomas in vivo in adult rodents, distribute themselves quickly and extensively throughout the tumor bed and migrate uniquely in juxtaposition to widely expanding and aggressively advancing tumor cells, while continuing to stably express a foreign gene. The NSCs “surround” the invading tumor border while “chasing down” infiltrating tumor cells. When implanted intracranially at distant sites from the tumor (e.g., into normal tissue, into the contralateral hemisphere, or into the cerebral ventricles), the donor cells migrate through normal tissue targeting the tumor cells (including human glioblastomas). When implanted outside the CNS intravascularly, NSCs will target an intracranial tumor. NSCs can deliver a therapeutically relevant molecule—cytosine deaminase—such that quantifiable reduction in tumor burden results. These data suggest the adjunctive use of inherently migratory NSCs as a delivery vehicle for targeting therapeutic genes and vectors to refractory, migratory, invasive brain tumors. More broadly, they suggest that NSC migration can be extensive, even in the adult brain and along nonstereotypical routes, if pathology (as modeled here by tumor) is present.

Background Cilengitide is a selective αvβ3 and αvβ5 integrin inhibitor. Data from phase 2 trials suggest that it has antitumour activity as a single agent in recurrent glioblastoma and in combination with standard temozolomide chemoradiotherapy in newly diagnosed glioblastoma (particularly in tumours with methylated MGMT promoter). We aimed to assess cilengitide combined with temozolomide chemoradiotherapy in patients with newly diagnosed glioblastoma with methylated MGMT promoter. Methods In this multicentre, open-label, phase 3 study, we investigated the efficacy of cilengitide in patients from 146 study sites in 25 countries. Eligible patients (newly diagnosed, histologically proven supratentorial glioblastoma, methylated MGMT promoter, and age ≥18 years) were stratified for prognostic Radiation Therapy Oncology Group recursive partitioning analysis class and geographic region and centrally randomised in a 1:1 ratio with interactive voice response system to receive temozolomide chemoradiotherapy with cilengitide 2000 mg intravenously twice weekly (cilengitide group) or temozolomide chemoradiotherapy alone (control group). Patients and investigators were unmasked to treatment allocation. Maintenance temozolomide was given for up to six cycles, and cilengitide was given for up to 18 months or until disease progression or unacceptable toxic effects. The primary endpoint was overall survival. We analysed survival outcomes by intention to treat. This study is registered with ClinicalTrials.gov, number NCT00689221. Findings Overall, 3471 patients were screened. Of these patients, 3060 had tumour MGMT status tested; 926 patients had a methylated MGMT promoter, and 545 were randomly assigned to the cilengitide (n=272) or control groups (n=273) between Oct 31, 2008, and May 12, 2011. Median overall survival was 26·3 months (95% CI 23·8–28·8) in the cilengitide group and 26·3 months (23·9–34·7) in the control group (hazard ratio 1·02, 95% CI 0·81–1·29, p=0·86). None of the predefined clinical subgroups showed a benefit from cilengitide. We noted no overall additional toxic effects with cilengitide treatment. The most commonly reported adverse events of grade 3 or worse in the safety population were lymphopenia (31 [12%] in the cilengitide group vs 26 [10%] in the control group), thrombocytopenia (28 [11%] vs 46 [18%]), neutropenia (19 [7%] vs 24 [9%]), leucopenia (18 [7%] vs 20 [8%]), and convulsion (14 [5%] vs 15 [6%]). Interpretation The addition of cilengitide to temozolomide chemoradiotherapy did not improve outcomes; cilengitide will not be further developed as an anticancer drug. Nevertheless, integrins remain a potential treatment target for glioblastoma. Funding Merck KGaA, Darmstadt, Germany.

Background High-dose methotrexate is the standard of care for patients with newly diagnosed primary CNS lymphoma. The role of whole brain radiotherapy is controversial because delayed neurotoxicity limits its acceptance as a standard of care. We aimed to investigate whether first-line chemotherapy based on high-dose methotrexate was non-inferior to the same chemotherapy regimen followed by whole brain radiotherapy for overall survival. Methods Immunocompetent patients with newly diagnosed primary CNS lymphoma were enrolled from 75 centres and treated between May, 2000, and May, 2009. Patients were allocated by computer-generated block randomisation to receive first-line chemotherapy based on high-dose methotrexate with or without subsequent whole brain radiotherapy, with stratification by age (<60 vs ≥60 years) and institution (Berlin vs Tübingen vs all other sites). The biostatistics centre assigned patients to treatment groups and informed local centres by fax; physicians and patients were not masked to treatment group after assignment. Patients enrolled between May, 2000, and August, 2006, received high-dose methotrexate (4 g/m2) on day 1 of six 14-day cycles; thereafter, patients received high-dose methotrexate plus ifosfamide (1·5 g/m2) on days 3–5 of six 14-day cycles. In those assigned to receive first-line chemotherapy followed by radiotherapy, whole brain radiotherapy was given to a total dose of 45 Gy, in 30 fractions of 1·5 Gy given daily on weekdays. Patients allocated to first-line chemotherapy without whole brain radiotherapy who had not achieved complete response were given high-dose cytarabine. The primary endpoint was overall survival, and analysis was per protocol. Our hypothesis was that the omission of whole brain radiotherapy does not compromise overall survival, with a non-inferiority margin of 0·9. This trial is registered with ClinicalTrials.gov, number NCT00153530. Findings 551 patients (median age 63 years, IQR 55–69) were enrolled and randomised, of whom 318 were treated per protocol. In the per-protocol population, median overall survival was 32·4 months (95% CI 25·8–39·0) in patients receiving whole brain radiotherapy (n=154), and 37·1 months (27·5–46·7) in those not receiving whole brain radiotherapy (n=164), hazard ratio 1·06 (95% CI 0·80–1·40; p=0·71). Thus our primary hypothesis was not proven. Median progression-free survival was 18·3 months (95% CI 11·6–25·0) in patients receiving whole brain radiotherapy, and 11·9 months (7·3–16·5; p=0·14) in those not receiving whole brain radiotherapy. Treatment-related neurotoxicity in patients with sustained complete response was more common in patients receiving whole brain radiotherapy (22/45, 49% by clinical assessment; 35/49, 71% by neuroradiology) than in those who did not (9/34, 26%; 16/35, 46%). Interpretation No significant difference in overall survival was recorded when whole brain radiotherapy was omitted from first-line chemotherapy in patients with newly diagnosed primary CNS lymphoma, but our primary hypothesis was not proven. The progression-free survival benefit afforded by whole brain radiotherapy has to be weighed against the increased risk of neurotoxicity in long-term survivors. Funding German Cancer Aid.

Background There is an urgent need for more effective therapies for glioblastoma. Data from a previous unrandomised phase 2 trial suggested that lomustine-temozolomide plus radiotherapy might be superior to temozolomide chemoradiotherapy in newly diagnosed glioblastoma with methylation of the MGMT promoter. In the CeTeG/NOA-09 trial, we aimed to further investigate the effect of lomustine-temozolomide therapy in the setting of a randomised phase 3 trial. Methods In this open-label, randomised, phase 3 trial, we enrolled patients from 17 German university hospitals who were aged 18–70 years, with newly diagnosed glioblastoma with methylated MGMT promoter, and a Karnofsky Performance Score of 70% and higher. Patients were randomly assigned (1:1) with a predefined SAS-generated randomisation list to standard temozolomide chemoradiotherapy (75 mg/m2 per day concomitant to radiotherapy [59–60 Gy] followed by six courses of temozolomide 150–200 mg/m2 per day on the first 5 days of the 4-week course) or to up to six courses of lomustine (100 mg/m2 on day 1) plus temozolomide (100–200 mg/m2 per day on days 2–6 of the 6-week course) in addition to radiotherapy (59–60 Gy). Because of the different schedules, patients and physicians were not masked to treatment groups. The primary endpoint was overall survival in the modified intention-to-treat population, comprising all randomly assigned patients who started their allocated chemotherapy. The prespecified test for overall survival differences was a log-rank test stratified for centre and recursive partitioning analysis class. The trial is registered with ClinicalTrials.gov, number NCT01149109. Findings Between June 17, 2011, and April 8, 2014, 141 patients were randomly assigned to the treatment groups; 129 patients (63 in the temozolomide and 66 in the lomustine-temozolomide group) constituted the modified intention-to-treat population. Median overall survival was improved from 31·4 months (95% CI 27·7–47·1) with temozolomide to 48·1 months (32·6 months–not assessable) with lomustine-temozolomide (hazard ratio [HR] 0·60, 95% CI 0·35–1·03; p=0·0492 for log-rank analysis). A significant overall survival difference between groups was also found in a secondary analysis of the intention-to-treat population (n=141, HR 0·60, 95% CI 0·35–1·03; p=0·0432 for log-rank analysis). Adverse events of grade 3 or higher were observed in 32 (51%) of 63 patients in the temozolomide group and 39 (59%) of 66 patients in the lomustine-temozolomide group. There were no treatment-related deaths. Interpretation Our results suggest that lomustine-temozolomide chemotherapy might improve survival compared with temozolomide standard therapy in patients with newly diagnosed glioblastoma with methylated MGMT promoter. The findings should be interpreted with caution, owing to the small size of the trial. Funding German Federal Ministry of Education and Research.

Abstract The cytokine transforming growth factor (TGF)-β, by virtue of its immunosuppressive and promigratory properties, has become a major target for the experimental treatment of human malignant gliomas. Here we characterize the effects of a novel TGF-β receptor (TGF-βR) I kinase inhibitor, SD-208, on the growth and immunogenicity of murine SMA-560 and human LN-308 glioma cells in vitro and the growth of and immune response to intracranial SMA-560 gliomas in syngeneic VM/Dk mice in vivo. SD-208 inhibits the growth inhibition of TGF-β–sensitive CCL64 cells mediated by recombinant TGF-β1 or TGF-β2 or of TGF-β–containing glioma cell supernatant at an EC50 of 0.1 μmol/L. SD-208 blocks autocrine and paracrine TGF-β signaling in glioma cells as detected by the phosphorylation of Smad2 or TGF-β reporter assays and strongly inhibits constitutive and TGF-β–evoked migration and invasion, but not viability or proliferation. Peripheral blood lymphocytes or purified T cells, cocultured with TGF-β–releasing LN-308 glioma cells in the presence of SD-208, exhibit enhanced lytic activity against LN-308 targets. The release of interferon γ and tumor necrosis factor α by these immune effector cells is enhanced by SD-208, whereas the release of interleukin 10 is reduced. SD-208 restores the lytic activity of polyclonal natural killer cells against glioma cells in the presence of recombinant TGF-β or of TGF-β–containing glioma cell supernatant. The oral bioavailability of SD-208 was verified by demonstrating the inhibition of TGF-β–induced Smad phosphorylation in spleen and brain. Systemic SD-208 treatment initiated 3 days after the implantation of SMA-560 cells into the brains of syngeneic VM/Dk mice prolongs their median survival from 18.6 to 25.1 days. Histologic analysis revealed no difference in blood vessel formation, proliferation, or apoptosis. However, animals responding to SD-208 showed an increased tumor infiltration by natural killer cells, CD8 T cells, and macrophages. These data define TGF-β receptor I kinase inhibitors such as SD-208 as promising novel agents for the treatment of human malignant glioma and other conditions associated with pathological TGF-β activity.

The role of temozolomide chemotherapy in newly diagnosed 1p/19q non-co-deleted anaplastic gliomas, which are associated with lower sensitivity to chemotherapy and worse prognosis than 1p/19q co-deleted tumours, is unclear. We assessed the use of radiotherapy with concurrent and adjuvant temozolomide in adults with non-co-deleted anaplastic gliomas.This was a phase 3, randomised, open-label study with a 2 × 2 factorial design. Eligible patients were aged 18 years or older and had newly diagnosed non-co-deleted anaplastic glioma with WHO performance status scores of 0-2. The randomisation schedule was generated with the electronic EORTC web-based ORTA system. Patients were assigned in equal numbers (1:1:1:1), using the minimisation technique, to receive radiotherapy (59·4 Gy in 33 fractions of 1·8 Gy) alone or with adjuvant temozolomide (12 4-week cycles of 150-200 mg/m2 temozolomide given on days 1-5); or to receive radiotherapy with concurrent temozolomide 75 mg/m2 per day, with or without adjuvant temozolomide. The primary endpoint was overall survival adjusted for performance status score, age, 1p loss of heterozygosity, presence of oligodendroglial elements, and MGMT promoter methylation status, analysed by intention to treat. We did a planned interim analysis after 219 (41%) deaths had occurred to test the null hypothesis of no efficacy (threshold for rejection p<0·0084). This trial is registered with ClinicalTrials.gov, number NCT00626990.At the time of the interim analysis, 745 (99%) of the planned 748 patients had been enrolled. The hazard ratio for overall survival with use of adjuvant temozolomide was 0·65 (99·145% CI 0·45-0·93). Overall survival at 5 years was 55·9% (95% CI 47·2-63·8) with and 44·1% (36·3-51·6) without adjuvant temozolomide. Grade 3-4 adverse events were seen in 8-12% of 549 patients assigned temozolomide, and were mainly haematological and reversible.Adjuvant temozolomide chemotherapy was associated with a significant survival benefit in patients with newly diagnosed non-co-deleted anaplastic glioma. Further analysis of the role of concurrent temozolomide treatment and molecular factors is needed.Schering Plough and MSD.

Rechallenge with temozolomide (TMZ) at first progression of glioblastoma after temozolomide chemoradiotherapy (TMZ/RT→TMZ) has been studied in retrospective and single-arm prospective studies, applying temozolomide continuously or using 7/14 or 21/28 days schedules. The DIRECTOR trial sought to show superiority of the 7/14 regimen.Patients with glioblastoma at first progression after TMZ/RT→TMZ and at least two maintenance temozolomide cycles were randomized to Arm A [one week on (120 mg/m(2) per day)/one week off] or Arm B [3 weeks on (80 mg/m(2) per day)/one week off]. The primary endpoint was median time-to-treatment failure (TTF) defined as progression, premature temozolomide discontinuation for toxicity, or death from any cause. O(6)-methylguanine DNA methyltransferase (MGMT) promoter methylation was prospectively assessed by methylation-specific PCR.Because of withdrawal of support, the trial was prematurely closed to accrual after 105 patients. There was a similar outcome in both arms for median TTF [A: 1.8 months; 95% confidence intervals (CI), 1.8-3.2 vs. B: 2.0 months; 95% CI, 1.8-3.5] and overall survival [A: 9.8 months (95% CI, 6.7-13.0) vs. B: 10.6 months (95% CI, 8.1-11.6)]. Median TTF in patients with MGMT-methylated tumors was 3.2 months (95% CI, 1.8-7.4) versus 1.8 months (95% CI, 1.8-2) in MGMT-unmethylated glioblastoma. Progression-free survival rates at 6 months (PFS-6) were 39.7% with versus 6.9% without MGMT promoter methylation.Temozolomide rechallenge is a treatment option for MGMT promoter-methylated recurrent glioblastoma. Alternative strategies need to be considered for patients with progressive glioblastoma without MGMT promoter methylation.