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低频碳离子放射治疗对局部晚期肝细胞癌的临床影响

抽象的

背景

涉及门户或肝静脉的主要分支的肝细胞癌(HCC)在局部晚期阶段,仍然难以治愈。本研究旨在评估碳离子放射治疗(C-ION RT)在局部晚期HCC(LAHCC)的临床疗效。

方法

分析了接受C-ION RT的11例LAHCC患者的11例。在4个级分中递送52.8GY(相对生物效果[RBE])和60.0GY(RBE)的C-ION RT剂量为标准案例,60.0GY剂量以12分数递送,用于近胃肠道案件。使用Kaplan-Meier方法计算生存和局部控制概率。

结果

C-ION RT后的中位随访时间为36.4个月。C-ION RT注册时的中位年龄为76岁。肿瘤大小为53毫米。治疗幼稚和经常性HCC患者的数量分别为1和10。分别在三个,五个和三名患者中直接侵入门静脉,肝静脉或门静脉和肝静脉的主要分支。3年整体存活,局部控制和无进展的生存率分别为64,78和18%。没有患者在急性和晚期阶段产生辐射诱导的肝脏疾病或3级或更高毒性。

结论

c -离子RT在LAHCC中表现出良好的临床结果,局部控制率高,毒性最小。我们的研究结果表明,c -离子逆转录治疗是一种有前途的多学科治疗方法。

背景

肝细胞癌(HCC)累及门脉或肝静脉的一个主要分支,发生于局部晚期。尽管分子靶向治疗是局部晚期HCC (LAHCC)的标准治疗方法,但根据欧洲肝脏研究协会和欧洲癌症研究和治疗组织的实践指南[1],单独采用分子靶向治疗的LAHCC预后较差[2,3.,4]。因此,在LAHCC患者中进行放疗,常规化疗栓塞(TACE),肝动脉输注化疗和/或经皮射频消融(RFA)作为另一种处理。最近,yoon等人的报告。表明TACE与X射线RT联合改善预后,与单独的分子靶向治疗相比单独在随机对照试验中[5]。

碳离子放疗(C-ion RT)在物理和生物学上都比x线放疗有优势,一些研究人员在HCC患者接受C-ion RT治疗时显示了良好的临床结果[6,7,8,9]。在物理方面,先前的研究表明了剂量分布优势,显示与立体定向体Rt(SBRT)和强度调制的RT(IMRT)相比,使用C-ION RT将减少的剂量递送至肝脏。10,11]。这是由于c -离子RT手术的物理性质,由于布拉格峰和尖锐的侧半影导致远端尾部脱落[12]。此外,在生物学方面,c离子束比x射线具有更高的线性能量转移,从而对耐辐射肿瘤细胞如缺氧和癌症干细胞具有更优越的细胞杀伤效果[13,14]。尽管缺乏用C-ION RT处理的LAHCC患者临床结果数据,但是C-ION RT的这些优点可能有助于改善LAHCC的多学科治疗预后。因此,在目前的研究中,我们分析了LAHCC患者C-ION RT的治疗结果。

方法

耐心

我们回顾了2011年7月至2018年8月在群马大学重离子医学中心(GHMC)接受c -离子RT治疗的124例HCC患者的病历。连续11例患者符合以下标准:1)肝癌涉及的一个重要分支门户或肝静脉经组织学或肝细胞癌的典型标志使用成像技术的四阶段应用计算机断层扫描(CT)或动态对比增强磁共振成像(MRI)在动脉相(其高血管性冲刷门户中静脉或延迟阶段);2)无肝内转移或远处转移;3)未见胃肠道直接浸润;4)东部肿瘤合作组分类性能状态(PS)≤2;5) Child-Pugh分级A或b门静脉或肝静脉的定义和巴塞罗那临床肝癌(Barcelona clinical Liver Cancer, BCLC)分级[15,16使用CT,MRI,超声检查和其他方式测定。通过组合血清白蛋白和胆红素的白蛋白 - 胆红素等级计算以评估所有患者的肝功能[17]。在目前的研究中,复发的HCC采用TACE和/或肝动脉灌注化疗和/或射频消融治疗。治疗方案经群马大学机构评审委员会审核批准,所有患者在开始治疗前签署知情同意书。

碳离子放射治疗

采用GHMC重离子加速器产生c离子束,根据肿瘤深度选择束能分别为290 MeV/u、380 MeV/u和400 MeV/u。c离子RT的剂量以Gy(相对生物效能[RBE])表示,定义为物理剂量乘以c离子的RBE [18,19]。

治疗计划CT和对比度增强的CT图像合并以精确描绘肿瘤大量(GTV)。临床靶体积(CTV)在所有方向定义为GTV加5mm,并改性以包括显微疾病进展,并排除GI沟和门静脉。在CT采集之前,在肿瘤附近插入基准标记。从四维CT图像测量标记运动,并且通过运动管理程序从标记运动计算边距[20.]。计划目标量(PTV)是通过增加CTV的利润而产生的。

规定剂量为52.8GY(RBE)或60.0GY(RBE),以四分之一的标准案例递送,60.0GY(RBE)以12分馏出的近亲闭合案例。近距离凝固槽定义为肿瘤和胃肠道之间的<1cm的距离。规划目标是涵盖PTV,至少95%的规定剂量。剂量约束如下:D1 cc标准病例给予胃肠道< 40gy (RBE), D1 cc<45 gy(rbe)在近距离诊断病例中施用于GI案,V20.< 35%给肝,D马克斯<52.8 GY(RBE)在PTV的PTV外部(包括门静脉和肝管道的第一分支),D马克斯标准病例皮肤给予< 45戈瑞(RBE), D马克斯<50 GY(RBE)在近距离诊断病例中施用于皮肤[8]。选择2 ~ 6(中位数2)的束流场,以满足每个患者的剂量限制。数字1显示C-Ion Rt之前LaHCC中剂量分布和诊断成像的代表性案例。

图。1
图1

83岁女性HCC患者接受c -离子放疗。一个治疗前的MRI(早期)。b治疗前MRI(晚期)。c治疗前CT(早期)。d轴向CT图像上的剂量分布。高亮显示的是:95%(红色)、90%(黄色)、80%(绿色)、70%(蓝色)、60%(粉色)、50%(紫色)、30%(浅紫色)和10%(浅蓝色)等剂量曲线(100% = 60gy [RBE])。红色轮廓内的区域是GTV。CT断层;GTV:肿瘤体积;RBE,相对生物有效性

对于患者定位,基本在正交x线图像上进行骨结构匹配(BM) [21]。根据来自BM位置的测量标记位置使用以下定位策略:如果绝对标记运动小于3毫米,则使用BM,如果绝对运动在3到10毫米之间,则标记结构匹配,并且用RE- 如果绝对运动大于10 mm [22,23]。患者体位后,在监测呼吸传感器(安载医疗有限公司,东京,日本)检测到的呼吸波形的同时进行呼吸门控照射。

在随访期间的评估

c离子放疗结束后随访1个月,术后每3个月随访一次。后续检查包括常规血细胞计数和化学检查,以及腹部诊断成像,如四期多排CT、动态对比增强MRI或超声造影。急性和晚期毒性根据美国国家癌症研究所的不良事件通用术语标准4.0版进行分级[24]。根据Child-Pugh分级的变化也评估了肝脏毒性。急性和晚期毒性分别被评价为最高级别的毒性发生在c -离子RT启动后的3个月内和3个月。局部复发定义为肿瘤再生,经c -离子放疗后放射场CT、MRI或超声造影增强。

统计分析

所有统计分析都是使用社会科学的统计包,版本25.0(IBM Inc.,Armonk,Ny,USA)进行的所有统计分析。从C-ION RT启动的日期到死亡日期或最近的后续后续后,将存活率从死亡日期或最近的随访中衡量。本地控制(LC)定义为没有局部进展的证据。从C-ION RT开始测量无进展的存活(PFS)到局部进展的日期,初级部位外的疾病进展,或任何原因死亡。使用Kaplan-Meier方法计算总生存(OS),LC和PFS率的概率。此外,我们评估了涵盖了98%的目标体积的最小剂量的百分比(D.98.)基于CTV的剂量直方图(DVH)。

结果

患者特征

11个符合条件患者的临床特征总结在表中1。C-ION RT后的中位随访时间为36.4(范围:4.3-86.2)个月。C-ION RT注册时的中位数患者年龄为76(范围:57-86)岁。中位肿瘤大小为53(范围:27-119)mm。治疗幼稚和经常性HCC患者的数量分别为1和10。C-ION RT的现有处理的数量是五名患者的一次,三名患者的两次,一名患者八次,一名患者的11次。就靶病变的C-ION RT的先前治疗而言,六名患者接受了TACE,两名患者TACE和RFA,以及两名患者TACE和肝动脉输液化疗。在门静脉,肝静脉或门骨静脉和肝静脉的主要分支中直接入侵,三次(用VP4和VP3),五(带Vv3和Vv2),三(全部)vp3 + vv2)分别患者。在10名和1名患者中观察到Child-Pugh类A和B. The dose fractionation schedules were 52.8 Gy (RBE) in four fractions in two patients, 60 Gy (RBE) in four fractions in four patients, and 60 Gy (RBE) in 12 fractions in five patients.

表1患者特征(N = 11)

临床结果

我们计算了OS,LC和PFS率的概率,并确定了复发模式。所有患者的OS,LC和PFS曲线如图2所示。2。3年的估计OS、LC和PFS率分别为64、78和18%。分析时,有10例患者在c -离子放疗后出现复发;1患者有局部复发,局部复发和肝内复发以外的目标区域,1有远处转移到肺后局部复发,6在目标地区,外肝内复发和1肝内复发外远处转移到肺后的目标地区。复发后的治疗详情见表2。共有6例患者死于HCC, 1例死于直肠癌。

图2
图2.

Kaplan-Meier曲线:所有患者总生存期(蓝线)、局部复发期(绿线)、无进展生存期(红线)。图OS,总生存期;LC,局部控制;PFS,无进展生存;f / u,随访

表2复发后治疗

为了鉴定C-ION RT后与局部控制相关的剂量分析,然后进行剂量分析。中位CTV体积和CTV D.98.DVH分析为227厘米3.(范围:76-1090)和57.1 GY(RBE)(范围:47.5-59.9)。CTV体积的散点图,CTV D.98.并且在图2中示出了存在或不存在局部复发。3.。这些图显示D值较高的患者98.无论CTV体积如何,都倾向于具有局部控制的肿瘤。一名高CTV D.98.(红圈围方形)在C-ion rt治疗后5年多出现局部复发。2例肿瘤局部控制,CTV D低98.(三角形围绕的蓝色圆圈)在52.8GY(RBE)的剂量下规定了C-ION RT。在另外两个患者患有局部复发性肿瘤和低CTV D.98.(在53 GY [RBE]区域的红色圆圈),CTV D.98.由于给予GI道的剂量约束而导致的优先权降低。患者较高的CTV D.98.C-Ion Rt后往往没有局部复发或长期局部对照。

图3.
图3.

CTV体积,CTV D98的散点图,以及局部复发的存在或不存在。蓝圆圈表示肿瘤对照病例和红色圆圈表示肿瘤复发情况。由正方形围绕的红色圆圈表示C-Ion Rt后五年以上的局部复发,并且由三角形包围的蓝色圆圈表示规定的C-Ion Rt的规定剂量为52.8Gy(RBE)。CTV,临床目标体积;RBE,相对生物有效性

毒性

观察到的急性和晚期毒性的所有细节都列于表中3.。在急性期和晚期,没有患者出现辐射诱导的肝病,也没有2级或更高的毒性反应。11例Child-Pugh A级患者中有2例在接受C-ion RT治疗后3个月内进展到B级。C-ion RT开始3个月后,10例Child-Pugh A级患者中有3例进展到B级。在我们的研究患者中没有出现严重的毒性反应。

表3 CTCAE评分的急性和晚期毒性,版本4.0 (N =11)

讨论

目前的研究表明,c -离子放疗在LAHCC患者中表现出良好的临床结局。在我们的研究中,3年的估计OS、LC和PFS率分别为64、78和18%,毒性最小。先前一项多机构分析中关于c -离子放疗在HCC患者中的结果的研究(未包括局部晚期病例)显示,3年LC率为81% [9]。该研究中显示的LC的结果与我们研究中的研究类似,尽管所有分析的患者都有当地晚期病例。对于各种LAHCC治疗,分子靶向治疗中的中位OS在5.3和11.5个月之间[3.,4,5,21],而在肝动脉输液化疗中​​,含有放射疗法的化疗为9.9个月[25],以tace为基础的多学科治疗在7.0 - 12.7个月之间[5,26];以手术为基础的多学科治疗的3年OS率为13 - 68% [15,27,28]。此外,小松等人。关于在匹配对分析中颗粒治疗和肝切除治疗LAHCC临床结果的比较[29]。这些其他抗癌治疗的临床结果总结在表中4。他们得出结论,在Lahcc中的肝切除术中可能是潜在的优选粒子疗法。尽管Lahcc的另一种抗癌治疗在OS中显示出广泛的结果,但我们研究中显示的C-ION RT的多学科治疗的3年度OS 64%似乎是可比的或有利的。因此,我们提出C-ION RT可以是LAHCC多学科治疗的治疗方案之一。

表4目前研究与LAHCC的先前研究比较

我们的研究结果表明,D患者患者98.对于CTV倾向于具有局部控制的肿瘤,包括C-ION RT后5年以上的局部复发(图。3.)。实际上,两名患有局部控制的肿瘤和低CTV D的患者98.谁是52.8 GY(RBE)的剂量,以及所有CTV D患者98.结果提示,大剂量c离子束治疗可实现局部控制,可能会导致长期的无局部复发生存。以往的研究比较了c离子RT和x线RT (SBRT和IMRT)对肿瘤肝和正常肝DVH的影响[10,11]。特别是对于LAHCC,这是一个大的肿瘤或/和不规则形状的肿瘤,正常肝脏所需的剂量可能要高于肝癌,后者没有肉眼可见的血管侵犯。向正常肝脏输送的剂量越大,患辐射引起的肝脏疾病的风险就越大[30.];因此,必须降低规定剂量以避免发育辐射诱导的肝病。因此,难以向LaHCC施用足够的肿瘤对照剂量,具有X射线Rt。相反,C-ION RT可以减少递送到健康肝脏的剂量,同时给予肿瘤足够的剂量,由于其较高的可实现的剂量浓度由于尖锐的侧向PENUMBRA和远端尾部而导致的。

Yoon等人研究表明,TACE联合x线放射治疗与单独的分子靶向治疗相比预后改善[5]。就剂量分布而言,C-ION RT显示比X射线RT更高的剂量浓度[10,11];因此,c -离子RT可以在不减少给肿瘤的剂量的情况下减少给肝健康区域的剂量分布,从而保持肝功能。如果能保留肝功能,预防HCC复发的治疗选择可能会增加。肝细胞癌(HCC)患者因复发频繁而需要重复治疗,如LAHCC患者,保留肝功能至关重要。在我们的研究中,9例复发性肿瘤患者需要接受多种治疗2),而c -离子放疗后的肝功能保存可能使复发后的多轮治疗成为可能。因此,C-ion RT在HCC治疗中较x线RT具有保留肝功能的优势,TACE联合C-ion RT可能比TACE联合x线RT预后更好。

质子束治疗可以是与X射线RT相比其较高剂量浓度的多学科治疗中LAHCC的治疗方案之一[29,31]。就剂量分馏时间表而言,质子束治疗取决于肿瘤位置的8-38个级分。相反,C-ION RT仅需要4或12分数。当与多学科治疗中的其他抗癌疗法结合时,较短的剂量分馏时间表在计划顺序治疗的整个治疗时间方面提供了优势。因此可以改善预后。

我们的研究有几项局限。首先,本研究是一个单一的回顾性,少数患者。其次,有少数患者患有最先进的HCC阶段,涉及门户或肝静脉的主要分支,例如VP4和VV3。因此,这里观察到的临床结果可能似乎有利。第三,在目前的研究中分析了可能从局部治疗中受益的患者。LAHCC抗癌治疗的其他报道包括患者,患者患者,局部治疗的范围很小;该患者偏差可能影响生存率。

结论

尽管LAHCC仍难以治愈,基于C-ion rt的多学科治疗显示了良好的临床结果,局部控制率高,毒性最小。这一发现表明,c -离子RT可能是一种有用的治疗选择,在多学科治疗的LAHCC患者可能受益于局部治疗。

可用性数据和材料

在当前研究期间生成和/或分析的数据集不会被公开可用,因为它包含个人信息,但可从相应的作者获得合理的请求。

缩写

C-ION RT:

碳离子放射治疗

CT:

CT检查

DVH:

剂量直方图

GTV:

肿瘤大幅增加

HCC:

肝细胞癌

IMRT:

调强放射治疗

ITV:

内部目标卷

Lahcc:

局部晚期肝癌

LC:

本地控制

MRI:

磁共振成像

os:

总生存率

PFS:

无进展生存

PTV:

规划目标卷

RFA:

射频消融

rbe:

相对生物效果

RT:

放射疗法

SBRT:

立体定向体放射治疗

别说话:

Cryarterial Chemoembolization.

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下载参考

致谢

感谢所有参与本研究的患者和我们群马大学医学院放射肿瘤科的同事。亚博最新版本我们要感谢Editage (www.editage.jp.),以提供英文编辑方面的协助。

资金

这项研究没有任何外部资金。

作者信息

从属关系

作者

贡献

概念化,s.s., k.s, T.N, T.O.;方法论,s.s., k.s., T.O;验证、砂岩、K.S.;形式分析,s.s., K.S.;调查、砂岩、K.S.;资源、砂岩K.S.;数据管理,s.s.;书面-原始草稿准备,s.s., K.S. T.O.;写作审查和编辑,M.O, S.O, S.K, Y.K.;可视化、砂岩、K.S.; supervision, T.O.; project administration, K.S..; funding acquisition, T.O. The author(s) read and approved the final manuscript.

相应的作者

对应于Shintaro日本柴

道德声明

伦理批准并同意参与

本研究的待遇议定书经群马大学机构审查委员会审查和批准,所有患者在治疗开始前签署了知情同意书。

同意出版物

不适用。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

附加信息

出版商的注意事项

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引用这篇文章

Shiba, S., Shibuya, K., Okamoto, M.。等等。低分馏碳离子放射治疗局部晚期肝癌的临床影响。Radiat杂志15日,195(2020)。https://doi.org/10.1186/s13014-020-01634-z.

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关键词

  • 碳离子放射治疗
  • 肝细胞癌
  • 辐射
  • 血管入侵