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最新胸部肿瘤质子治疗白皮书(一):患者选择标准与临床获益

2019/9/9 作者:质子中国

所属类型

肺癌

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肺癌是全球范围内男性发病率和死亡率最高的癌症,分别位居女性发病率和死亡率的第三位和第二位。在美国,肺癌是男性和女性患者癌症死亡的首要原因。肺癌分为小细胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)和非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC),近80%的患者为NSCLC患者。约15~20%的NSCLC病例可手术切除,约75%的患者在确诊时已为局部晚期或出现转移。对于局部晚期和部分不能耐受手术的早期肺癌患者,目前的标准治疗方案是放疗+/-化疗。其他胸部肿瘤患者,如胸腺瘤和间皮瘤也会常规接受放疗。


胸部放疗的主要挑战是毒性反应。为避免引起治疗相关的高发病率和死亡率,胸部放疗需要限制对心脏、肺、食管、脊髓等正常结构的照射剂量,以免影响患者的总生存率和生活质量。近期光子放疗技术的进步可以将消融剂量(ablative dose)输送至体积较小的周围型肺癌,I期NSCLC患者的生存率与手术切除相当。但由于正常组织照射剂量的限制,对于体积较大的中央型肺癌以及局部晚期肺癌患者,很难开展剂量递增治疗。


质子治疗不同于光子放疗,具有独特的物理特性,质子束的最大剂量聚集在布拉格峰,并能够定位在肿瘤靶区。质子治疗可以显著降低对危及器官(organs at risk, OAR)和健康组织的照射剂量,潜在减少放疗诱导的毒性反应,对肺功能差、患有心血管疾病、需要再程放疗的复发性肺癌患者以及其他易发生严重毒性反应的高危人群尤其有益。对于局部晚期肺癌患者,质子治疗可在较少分割次数内输送更高生物学效应的剂量,提高局部控制率,缩短治疗时间,获得更高的成本效益。质子治疗应用于肺癌治疗已有数十年,大量证据证实了质子治疗在肺癌放疗中的疗效。利用笔形束扫描(pencil beam scanning, PBS)并配备运动管理和计划优化等最新输送技术,质子调强治疗(intensity modulated proton therapy, IMPT)具有比光子放疗更优的适形性并可更好地保护正常组织。


日前,IBA发布了题为《胸部肿瘤的质子治疗:当前的临床实践、机遇与挑战》的胸部肿瘤质子治疗白皮书,总结了质子治疗胸部肿瘤的患者选择标准、临床获益、剂量学优势与临床应用,分析了目前正在开展的胸部肿瘤质子治疗临床试验,并分享了西雅图质子治疗中心的专家观点。本期将带来质子治疗胸部肿瘤的患者选择标准与临床获益。


患者的选择


质子治疗的物理和生物学特性决定了其剂量分布优势,并可优化治疗效果。临床的研究热点在于比较质子治疗与光子放疗等其他放疗方式的生存率、疾病进展、安全性、健康相关生活质量等指标,无论是作为根治性治疗,或是肿瘤和非肿瘤疾病的挽救性治疗方案。基于循证医学的临床实践日益得到重视,因此评估质子治疗优于其他治疗方式的数据非常具有价值,可协助医生和患者选择最佳的治疗方式。


美国放射肿瘤学协会(American Society for Radiation Oncology, ASTRO)制定的模型政策建议根据质子治疗的额外临床获益选择患者。在需要保护周围正常组织但光子放疗无法充分实现时,应考虑应用质子治疗。政策举例如下:
1. 靶区邻近一个或多个重要结构,靶区外需形成陡峭的剂量梯度,避免超过邻近正常组织的耐受剂量。
2. 需减少较大靶区内的剂量不均匀性,避免形成靶区内过多的剂量“热点”,降低正常组织早期或迟发毒性反应的发生风险。
3. 光子放疗超过了毒性反应相关积分剂量(integral dose),可能增加具有临床意义的正常组织毒性反应。
4. 若同一部位或相邻部位既往接受过放疗,患者体内的剂量分布不能超过邻近正常组织的累积耐受剂量。

国际离子治疗联合会(PTCOG)胸部肿瘤委员会发表的NSCLC质子治疗共识(详细内容见质子中国往期报道《<PTCOG胸部肿瘤笔形束扫描质子治疗共识指南>在红皮杂志上正式发布》、《【PTCOG 2017】胸部恶性肿瘤笔形束扫描质子治疗共识全球正式发布》)表示,可获益于质子治疗的NSCLC患者包括:
1. 早期NSCLC,包括体积较大的肿瘤、中央型肿瘤、邻近臂丛神经的肿瘤和多发肿瘤
2. 局部晚期NSCLC,原发肿瘤体积较大以及纵隔淋巴结受累
3. 复发性NSCL


临床获益概述


鉴于质子的物理学特性,质子治疗相较于光子放疗具有截然不同的体内剂量分布。质子束的最大能量可沉积于肿瘤内,因此当质子停止运动时,远端组织不会受到束流的照射,这使得质子治疗可保护胸腔中的组织结构,包括心脏、食管、脊髓、肺和臂丛神经。因此,质子治疗可以减少放疗相关的毒性反应,例如食管炎、肺炎和心肺功能损害。除了降低毒性反应外,质子治疗还可通过提高靶区照射剂量改善局部控制率和患者生存率。


在早期NSCLC中,质子治疗具有更优的剂量学参数,并且在治疗较大肿瘤和多发肿瘤时相较于光子SBRT (立体定向放疗)更有优势。质子治疗能够在大分割方案中有效输送较高的剂量,在不增加毒性反应的同时达到理想的肿瘤控制率和生存率;相比于光子SBRT可导致大量严重的毒性反应,这是重要的技术进步。


对于局部晚期NSCLC,RTOG0617研究显示,光子放疗在剂量递增或加速照射方面的应用受到了限制,心脏照射剂量增加使得高剂量组患者的生存率较低。应用RTOG0617研究的剂量和放化疗方案显示,质子治疗具有较高的患者生存率并且可将毒性反应降至最低。接受质子治疗的患者更有可能在不中断治疗的情况下完成化疗和放疗。质子治疗可用于剂量递增治疗,在提高局部控制率和总生存率的同时避免引起治疗相关的死亡。一项质子剂量递增(74 Gy RBE)同步化疗的长期研究(中位随访时间79.6个月)提示,与光子放疗相比,质子治疗在患者生存率和毒性反应方面均具有优势,尤其是毒性反应发生率更低。


质子治疗还可用于再程放疗的复发患者的治疗中。这类患者由于发病率和死亡率较高,通常无法接受光子再程放疗。质子治疗可以保护既往接受照射的组织,输送精确的剂量以提高疾病控制率和患者生存率。


在术后放疗(post-operative radiotherapy, PORT)方面,质子治疗在剂量学研究和临床疗效中均显示了价值。质子治疗N2和/或阳性切缘纵隔肿瘤的最新研究显示,与光子调强治疗(IMRT)相比,质子治疗具有相似的患者生存率并且毒性反应更少。


小编接下来将与大家分享质子治疗胸部肿瘤的剂量学优势与临床应用、正在开展的临床试验以及西雅图质子治疗中心专家的观点。更多精彩,敬请期待。


信息来源:TREATING THORACIC CANCERS WITH PROTON THERAPY: CURRENT PRACTICES, OPPORTUNITIES AND CHALLENGES


质子专区介绍:
相比传统放疗,质子治疗作为“精准治疗”的新一代代表,利用质子射线所具有的独特物理特性,以极快的速度、很小的放射剂量进入人体,迅速到达肿瘤组织并释放全部剂量,而肿瘤后方和侧方的正常组织及器官受到的照射剂量几乎为零,从而实现以最大的照射剂量杀伤肿瘤组织的同时又最大限度地避免了周围组织及器官的损伤,实现更加精确的“精准治疗”。
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胸部肿瘤质子治疗

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