ニューラフェレーシス治療のin vitro評価：下顎骨転移に対する新しいアプローチ

Evaluation of neurapheresis therapy in vitro: a novel approach for the treatment of leptomeningeal metastases.

• Tiffany Ejikeme
• George C de Castro
• Katelyn Ripple
• Yutong Chen
• Charles Giamberardino
• Andrew Bartuska
• Gordon Smilnak
• Choiselle Marius
• Jane-Valeriane Boua
• Pakawat Chongsathidkiet
• Sarah Hodges
• Promila Pagadala
• Laura Zitella Verbick
• Aaron R McCabe
• Shivanand P Lad

抄録

背景:

悪性細胞がくも膜下腔（SAS）に移行する末期がんである髄膜下転移（LM）は、予後が極めて悪い。現在の治療法では、くも膜下腔（SAS）の腫瘍負担を効果的に軽減するには不十分である。ニューラフェレーシス療法は、脳脊髄液（CSF）のろ過と循環の促進を利用した新しいアプローチである。ここでは、細胞をろ過し、現在の臨床的アプローチを強化する可能性のある薬剤の分布を増強することにより、ニューラフェレシス療法をLMの新しい補助的治療オプションとしてin vitroで使用することを検討する。

Background: Leptomeningeal metastases (LM), late-stage cancer when malignant cells migrate to the subarachnoid space (SAS), have an extremely poor prognosis. Current treatment regimens fall short in effectively reducing SAS tumor burden. Neurapheresis therapy is a novel approach employing filtration and enhanced circulation of the cerebrospinal fluid (CSF). Here, we examine the in vitro use of neurapheresis therapy as a novel, adjunctive treatment option for LM by filtering cells and augmenting the distribution of drugs that may have the potential to enhance the current clinical approach.

方法:

臨床的に適切な濃度のVX2癌細胞を人工CSFに懸濁させた。VX2癌細胞を除去するニューラフェレシスシステムの能力を、化学療法（メトトレキサート[MTX]）の有無にかかわらず試験した。各濾過サイクル後のVX2細胞濃度および検出限界に達するのに必要なサイクル数を計算した。MTXの循環、分布、および治療レベルを維持するためのニューラフェレシス療法の能力を、SASの頭蓋脊髄モデルを用いて評価した。MTX特異的ELISAにより、モデルの脳室、頸部、腰部における薬物濃度を経時的に測定した。

Methods: Clinically relevant concentrations of VX2 carcinoma cells were suspended in artificial CSF. The neurapheresis system's ability to clear VX2 carcinoma cells was tested with and without the chemotherapeutic presence (methotrexate [MTX]). The VX2 cell concentration following each filtration cycle and the number of cycles required to reach the limit of detection were calculated. The ability of neurapheresis therapy to circulate, distribute, and maintain therapeutic levels of MTX was assessed using a cranial-spinal model of the SAS. The distribution of a 6 mg dose was monitored for 48 h. An MTX-specific ELISA measured drug concentration at ventricular, cervical, and lumbar sites in the model over time.

結果:

ニューラフェレシス療法単独でVX2がん細胞をin vitroろ過した場合、MTXと併用した場合、7.5時間でがん細胞濃度が2.3log減少し、7.5時間で生がん細胞濃度が2.4log減少した。頭蓋脊髄モデル実験では、ニューラフェレシス療法が神経軸に沿ってCSF中のMTXの循環を促進する能力を実証した。

Results: In vitro filtration of VX2 cancer cells with neurapheresis therapy alone resulted in a 2.3-log reduction in cancer cell concentration in 7.5 h and a 2.4-log reduction in live-cancer cell concentration in 7.5 h when used with MTX. Cranial-spinal model experiments demonstrated the ability of neurapheresis therapy to enhance the circulation of MTX in CSF along the neuraxis.

結論:

ニューラフェレシスは、LM患者の補助療法として機能し、治療の標準を大幅に改善する可能性がある。

Conclusion: Neurapheresis has the potential to act as an adjunct therapy for LM patients and significantly improve the standard of care.

© The Author(s) 2020. Published by Oxford University Press, the Society for Neuro-Oncology and the European Association of Neuro-Oncology.