于旭耀 王煜雯 綜述 宋勇春 審校
目前,肺癌仍是全球最常見惡性腫瘤,占據(jù)中國(guó)惡性腫瘤死亡率的首位[1]。結(jié)合呼吸運(yùn)動(dòng)管理、圖像引導(dǎo)以及適形調(diào)強(qiáng)等技術(shù)的立體定向放射治療(stereotactic body radiation therapy,SBRT)可實(shí)現(xiàn)病變區(qū)域(靶區(qū))的高劑量、低分割精準(zhǔn)照射,同時(shí)能夠較好地保護(hù)靶區(qū)臨近的危及器官(organ at risk,OAR),已被歐洲臨床腫瘤協(xié)會(huì)(ESMO)和美國(guó)國(guó)立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(NCCN)推薦為不可手術(shù)切除、淋巴結(jié)陰性早期非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者的標(biāo)準(zhǔn)臨床治療方案[2]。而Timmerman 等[3]早期研究發(fā)現(xiàn)采用SBRT 治療中央型肺癌(central lung cancer,CLC)時(shí),患者發(fā)生嚴(yán)重不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)比周圍型肺癌高約11 倍,因此認(rèn)為CLC 為SBRT 的“禁飛區(qū)”。
然而,隨著現(xiàn)代影像學(xué)和放療技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展,SBRT 已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)臨床CLC 患者的安全、有效治療。但是對(duì)于源發(fā)于肺段以上支氣管,緊鄰食管、肺動(dòng)脈及心臟等重要組織的超中央型肺癌(ultra-central lung cancer,UCLC)患者,采用SBRT 治療會(huì)增加患者縱隔內(nèi)OAR 的受照劑量,出現(xiàn)明顯的相關(guān)不良反應(yīng)。因此臨床上如何安全有效的對(duì)UCLC 患者實(shí)施SBRT 治療仍是一個(gè)研究熱點(diǎn)。
本文就UCLC 患者臨床SBRT 研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,探討UCLC 的標(biāo)準(zhǔn)臨床定義、處方劑量及其分割方式、危及器官限量以及臨床不良反應(yīng)。
美國(guó)腫瘤放射治療協(xié)作組織(RTOG)參與發(fā)起的多中心臨床試驗(yàn)RTOG 0813 將CLC 定義為:與主支氣管距離≤2 cm 或緊鄰縱隔肺部腫瘤或臟層胸膜的肺部腫瘤。為了進(jìn)一步精確分析患者接受SBRT 后不良反應(yīng)情況,Chaudhuri 等[4]首次提出UCLC 的概念,并將其定義為腫瘤體積(gross tumor volume,GTV)直接毗鄰中央氣道。多項(xiàng)研究將UCLC 定義為計(jì)劃靶區(qū)體積(planning tumor volume,PTV)與食管或近端支氣管樹(proximal bronchial tree,PBT)重疊[5-7]。SUNSET 試驗(yàn)將UCLC 定義為與食管相鄰或重疊的PTV[8]。Raman等[9]和Nguyen等[10]認(rèn)為UCLC為PTV直接接觸或重疊于PBT、氣管、食管、大血管、心包膜。Nordic 的HILUS 試驗(yàn)則進(jìn)一步將UCLC 定義為GTV 與氣管或主支氣管內(nèi)PBT 距離<1 cm[11]。
UCLC 應(yīng)與CLC 進(jìn)行區(qū)分定義:1)PTV 累及氣管或主支氣管(右側(cè)不包括中間段及以下);2)GTV/內(nèi)靶區(qū)(internal target volume,ITV)侵犯中間段支氣管、主支氣管、氣管、食管或心臟等關(guān)鍵危及器官;3)GTV/ITV 與PBT 距離在1 cm 范圍內(nèi)。
UCLC 患者SBRT 的關(guān)鍵OAR 不僅要勾畫正常肺組織、食管、氣管、脊髓,還應(yīng)當(dāng)包括心臟、PBT、大血管和臂叢神經(jīng)等,其中心臟應(yīng)該與心包一起勾畫至心尖底部;PBT 應(yīng)當(dāng)包括氣管遠(yuǎn)端2 cm、隆突、雙側(cè)主支氣管及葉支氣管等;大血管需包括主動(dòng)脈和腔靜脈。而針對(duì)UCLC 患者SBRT 的OAR 劑量限值要求尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。已有研究大多基于CLC 患者SBRTⅠ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)(RTOG 0813)數(shù)據(jù)進(jìn)行OAR 劑量限制設(shè)置:脊髓最大劑量Dmax<30 Gy,受量≥22.5 Gy的體積<0.25 cc,受量≥13.5 Gy 的體積<0.5 cc;食管受量≥27.5 Gy 的體積<5 cc;心臟受量≥32 Gy 的體積<15 cc;大血管受量≥47 Gy 的體積<10 cc;氣管和同側(cè)支氣管受量≥18 Gy 的體積<4 cc;食管、心臟、大血管以及氣管和同側(cè)支氣管最大受照劑量Dmax<105%處方劑量[12]。
Breen 等[13]通過(guò)對(duì)接受SBRT治療的110 例UCLC 預(yù)后結(jié)果分析,表明當(dāng)患者接受8 次(fraction,f)60 Gy 治療時(shí),PBT 最大耐受劑量為61.6 Gy,相當(dāng)于α/β 值為3 的生物有效劑量(biologically effective dose,BED)BED3=220 Gy。SUNSET 臨床試驗(yàn)也要求PBT 的物理劑量限制為最高劑量<64 Gy[8]。同樣在RTOG 0813 臨床試驗(yàn)中針對(duì)PBT 也提出了同樣的限制要求(最大劑量<64 Gy)[12]。因此,在UCLC 患者SBRT 計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí),臨床醫(yī)師可以依據(jù)RTOG 0813 數(shù)據(jù),綜合考慮腫瘤尺寸、位置及患者情況,并結(jié)合處方劑量及分割方式制定OAR 的劑量限制,且對(duì)病灶嚴(yán)重侵犯PTB 或食管的UCLC 患者,應(yīng)嚴(yán)格設(shè)置PTB 或食管的最大耐受劑量。
多數(shù)針對(duì)肺癌SBRT 的臨床研究認(rèn)為患者治療計(jì)劃中選取60%~90%范圍內(nèi)某一等劑量線進(jìn)行處方劑量歸一化,并將其歸一為處方劑量,可以使得PTV 內(nèi)接受較高劑量,且降低OAR 的受照劑量。這導(dǎo)致SBRT 計(jì)劃中PTV 內(nèi)的劑量分布不均勻,其Dmax通常高于處方劑量的120%[11]。而目前先進(jìn)的SBRT治療計(jì)劃系統(tǒng)較易達(dá)到OAR 的劑量限制需求。因此,在進(jìn)行UCLC 患者SBRT 計(jì)劃制作時(shí),亦可以選擇較高等劑量線(90%~100%)歸一為處方劑量,從而得到PTV 內(nèi)均勻的劑量分布。
Stephans 等[14]分析了92 例接受SBRT 治療的肺癌患者,結(jié)果表明選擇95%~100% 等劑量線給予50 Gy/5 f 與選擇81%~90%等劑量線給予60 Gy/3 f,治療后患者無(wú)復(fù)發(fā)生存(recurrence-free survival,RFS)率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Tekatli 等[5]認(rèn)為對(duì)于侵犯氣管病灶,需要將PTV 內(nèi)最大劑量Dmax限制在處方劑量110%以內(nèi),以達(dá)到其內(nèi)部更為均勻的劑量分布,降低不良反應(yīng)。Chang 等[15]對(duì)比分析了61 例CLC 患者和46 例UCLC 患者SBRT 的安全性及療效,結(jié)果表明當(dāng)PTV 最大劑量Dmax<120%處方劑量時(shí),患者總生存期(overall survival,OS)、局部控制(local control,LC)率和3 級(jí)以上不良反應(yīng)均無(wú)顯著性差異。Cooke 等[16]認(rèn)為在進(jìn)行嚴(yán)重侵犯近端OAR 的UCLC患者SBRT 計(jì)劃制作時(shí),應(yīng)優(yōu)先強(qiáng)制性滿足OAR 的劑量限制,可允許PTV 接受100%等劑量線歸一為處方劑量,以降低不良反應(yīng)率。Adebahr 等[17]制定的NSCLC 協(xié)議認(rèn)為在靶區(qū)嚴(yán)重侵犯近端OAR 情況下,允許95%的PTV 接受高于80%的處方劑量。由此可知在進(jìn)行UCLC 患者SBRT 計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)需刻意追求PTV 內(nèi)高劑量分布,應(yīng)優(yōu)先滿足PTV 所侵犯OAR 的劑量限制要求。
目前,包括Cyberknife 和Tomotherapy(美國(guó)Accuray 公司)、Truebeam(美國(guó)Varian 公司)以及Infinity(美國(guó)Elekta 公司)等多種放射治療設(shè)備可實(shí)現(xiàn)影像引導(dǎo)技術(shù)下的精準(zhǔn)SBRT 治療。UCLC 患者接受SBRT 過(guò)程中,患者自由呼吸會(huì)引起PTV 與OAR 的位置偏移,從而降低治療精度。因此,呼吸運(yùn)動(dòng)追蹤是UCLC 患者SBRT 的治療關(guān)鍵。臨床上可采用X線透視或者4D-CT 的方式進(jìn)行腫瘤呼吸運(yùn)動(dòng)評(píng)估。當(dāng)患者腫瘤呼吸運(yùn)動(dòng)>10 mm 時(shí),臨床需要采取一定措施降低或控制腫瘤呼吸動(dòng)度。目前常用方法包括胸腹網(wǎng)腹部加壓、患者呼吸訓(xùn)練及被動(dòng)/主動(dòng)呼吸門控等。以Cyberknife 為代表的SBRT 系統(tǒng)多采用治療前對(duì)患者腫瘤內(nèi)部植入金標(biāo)或電磁傳感器的方式,實(shí)現(xiàn)患者呼吸過(guò)程中腫瘤的運(yùn)動(dòng)追蹤治療。上述兩種方式均需要采用經(jīng)皮肺部穿刺對(duì)患者腫瘤內(nèi)部植入標(biāo)志物。對(duì)于不適于穿刺的患者,多數(shù)研究通過(guò)采用4D-CT 勾畫 ITV 并在此基礎(chǔ)上外擴(kuò)一定范圍生成PTV,來(lái)降低呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)治療精度的影響。在SBRT 治療過(guò)程中,采用CBCT 或X 線正交成像進(jìn)行患者擺位矯正,可進(jìn)一步提高放療精度。
Henke 等前瞻性Ⅰ期臨床試驗(yàn)中采用MR 引導(dǎo)進(jìn)行同步加量調(diào)強(qiáng)放射治療(simultaneous modulated accelerated radiotherapy,SMART)的方式治療了5 例UCLC 腫瘤患者,可達(dá)到較高適形度治療計(jì)劃的精準(zhǔn)實(shí)施,降低了患者OAR 受照劑量,減小了患者發(fā)生不良反應(yīng)的概率[18]。而基于4D-CT 以及射野影像系統(tǒng)(electronic portal imaging device,EPID)的放療計(jì)劃在線自適應(yīng)調(diào)整技術(shù),可實(shí)現(xiàn)UCLC 患者高精度的個(gè)性化治療,也將成為UCLC 患者SBRT 治療的主要發(fā)展方向。
歐洲癌癥研究和治療組織(EORTC)開展了LungTech 臨床試驗(yàn),采用60 Gy/8 f 方案進(jìn)行CLC 患者SBRT,但T4 腫瘤或鄰近食道的UCLC,被排除在試驗(yàn)之外[17]。針對(duì)CLC 患者SBRT 的病灶最大耐受劑量(maximum tolerated dose,MTD),NRG Oncology/RTOG 0813 Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)進(jìn)行了1.5~2 周內(nèi)5 f,單次10~12 Gy 的劑量遞增試驗(yàn),結(jié)果表明CLC 患者M(jìn)TD 為單次12 Gy[19]。基于上述研究經(jīng)驗(yàn),開展了多項(xiàng)UCLC 患者的SBRT 臨床研究,采用的分割方案及療效見表1。
表1 UCLC 患者SBRT 臨床治療方案及療效
以上結(jié)果顯示,采用不同的SBRT 分割方案對(duì)UCLC 患者治療可達(dá)到較高的總生存期總生存期(overall survival,OS)、局部控制(local control,LC)、無(wú)進(jìn)展生存期(progression-free survival,PFS)、無(wú)病生存期(disease-free survival,DSF)、無(wú)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移生存率(distant metastasis-free survival,DMFS)以及較低的局部失敗率(local failure,LF)。而相比于周圍型肺癌或CLC 患者所采用的60~66 Gy/3~5 f 治療方案,各個(gè)臨床試驗(yàn)均基于UCLC 患者腫瘤的大小及PTV與OAR 之間的位置關(guān)系,增加了分割次數(shù)、減少了單次照射劑量。Breen 等[13]認(rèn)為UCLC 患者腫瘤組織的BED10應(yīng)大于98 Gy,這與Onishi 等[28]研究當(dāng)處方劑量為BED<100 Gy 時(shí),肺SBRT 治療后的進(jìn)展率更高相似。Loi 等[27]分析了75 例采用不同分割方案接受SBRT 治療的UCLC 患者療效,認(rèn)為PTV 接受BED,BED10>75 Gy 與患者局部控制率(P=0.02)、無(wú)進(jìn)展生存率(P=0.036)和總生存率OS(P<0.001)相關(guān)。Rim 等[29]納入14 項(xiàng)包括892 例UCLC 和CLC 患者SBRT 劑量反應(yīng)關(guān)系的Meta 分析研究,結(jié)果表明采用SBRT 進(jìn)行UCLC 患者治療應(yīng)滿足BED10≥85 Gy。因此,采用SBRT 方式進(jìn)行UCLC 患者治療時(shí),應(yīng)在滿足BED10≥85 Gy 的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加分割次數(shù),推薦采用55 Gy/10 f 或45 Gy/5 f 的治療方案。
盡管采用SBRT 治療UCLC 患者可得到較高的LC 率,但是由于腫瘤靠近支氣管樹、食管等危及器官,使得患者會(huì)出現(xiàn)明顯的放射性肺炎、支氣管狹窄、出血及壞死等放射性并發(fā)癥。HILUS Ⅱ期臨床試驗(yàn)前期研究結(jié)果認(rèn)為UCLC 患者接受SBRT 治療時(shí),主支氣管和氣管0.2 cc 的最小受照劑量是致命性支氣管出血的最強(qiáng)預(yù)測(cè)因子,主支氣管和氣管的最大受照劑量“等效生物劑量”(equivalent dose in 2 Gy/f,EQD2)應(yīng)控制在70~80 Gy 以下[11]。Jackson 等[30]回顧性分析了88 例UCLC 患者(77 例鄰近PBT、23 例侵犯食管、11 例二者兼有)SBRT 術(shù)后發(fā)生氣道狹窄和食管炎的情況,結(jié)果表明患者術(shù)后發(fā)生2 級(jí)及以上葉支氣管狹窄(lobar bronchial stenosis,LBS)與肺部葉支氣管(lobar bronchi,LB)受照的平均等效劑量(mean equivalent doses,MEDs)之間具有明顯的相關(guān)性(P=0.02),LB 的MEDs 控制在35.4 Gy 以內(nèi)與超過(guò)35.4 Gy 的2 年內(nèi)LBS 發(fā)生率分別為19%和70%(P=0.004),因此該研究認(rèn)為L(zhǎng)B 的MEDs 應(yīng)控制在35.4 Gy 以內(nèi);<3 cc 食管體積受量0~10 Gy 與食管炎的發(fā)生率明顯相關(guān)(P=1.4×10?6),食管受量≥25.7 Gy 的體積<3 cc 可使發(fā)生2 級(jí)以上放射性食管炎的概率控制在8.5%以內(nèi)。Wang 等[31-33]研究表明UCLC 患者接受SBRT 時(shí)接受≥20 Gy 的正常肺組織體積(V 20 Gy)與2 級(jí)以上放射肺炎相關(guān),食管最大劑量Dmax以及2.5 cc 和5 cc 正常組織體積的受照劑量D2.5cc和D5cc,與2 級(jí)以上食管損傷相關(guān),發(fā)生2 級(jí)以上食管損傷的食管最大劑量(Dmax)中位數(shù)為146.3 Gy。由此可見SBRT 治療后的不良反應(yīng)是限制其UCLC 臨床治療的主要問(wèn)題。Rim 等[34]關(guān)于SBRT 治療UCLC 患者的Meta 分析結(jié)果表明,患者術(shù)后發(fā)生致命性咯血的危險(xiǎn)因素包括抗凝劑使用、最大照射劑量過(guò)高、支氣管內(nèi)受累、病理類型為鱗狀細(xì)胞癌和患者采用貝伐珠單抗等。針對(duì)UCLC 患者SBRT 預(yù)后效果,Choi 等[35]提出了一種獨(dú)立于淋巴結(jié)狀態(tài)的量化肺癌患者病灶位置的方法,可有效用于患者SBRT 治療后分析及不良預(yù)后預(yù)測(cè)。Thor 等[36]則建立了用于CLC 和UCLC患者SBRT治療正常組織并發(fā)癥概率(normal tissue complication probability,NTCP)的分析模型。
目前,關(guān)于UCLC 患者的研究均認(rèn)為病灶與PBT、氣管、食管等關(guān)鍵危及器官的位置關(guān)系尤為重要,但急需結(jié)合多中心治療經(jīng)驗(yàn)并合作,提出標(biāo)準(zhǔn)的UCLC定義以及治療分級(jí)方案。而UCLC 患者接受SBRT治療時(shí),應(yīng)當(dāng)在滿足BED10≥85 Gy 的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)脑黾臃指畲螖?shù)(4~12 f),以達(dá)到較高的LC 和OS,且降低發(fā)生嚴(yán)重不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。但UCLC 患者SBRT 時(shí)OAR 特別是PTV 侵犯的正常組織受照劑量安全限值,仍需要大量多中心臨床回顧性和前瞻性數(shù)據(jù)分析來(lái)佐證。此外,自適應(yīng)放療、核磁引導(dǎo)放療、質(zhì)子放療乃至新型的生物引導(dǎo)放療等多種高精度新型放療技術(shù)的應(yīng)用,也有助于提升臨床SBRT 治療的效果。雖然放療聯(lián)合免疫治療為CLC 患者的新輔助治療打開了新的局面,但因UCLC 免疫聯(lián)合SBRT 的不良反應(yīng)過(guò)大,導(dǎo)致此種臨床試驗(yàn)研究尚未開展。