原发性肺癌是最常见的肿瘤之一,而非小细胞肺癌(NSCLC)占原发性肺癌的75%[KG-*4]~80%,手术是早期NSCLC首选的治疗方法,术后Ⅰ和Ⅱ期5年生存率分别是60%[KG-*4]~70%和29%[KG-*4]~51%。对于因高龄或合并严重心、肺等内科疾病不能或不愿接受手术的患者,SBRT是一种非侵入性治疗,在精确的影像引导技术下给予局部肿瘤以高剂量、低分割的放射治疗,可获得>95%的肿瘤局部控制率。目前,体部立体定向放疗(SBRT)已成为拒绝或不可手术的早期NSCLC的标准治疗方法。对于高手术风险的患者,SBRT在一定程度上优于手术治疗。同时,对于肺孤立转移灶(1~3个肺结节),局部联合全身治疗也已逐步被接受。
一、 早期NSCLC的SBRT目前,手术切除仍然是Ⅰ期NSCLC的标准治疗,然而,随着高龄及伴随严重心肺合并症患者的增多,不可手术患者的比例在增加。SBRT采用精确的定位系统,使高剂量集中在靶区,在提高肿瘤区域剂量的同时,减少周围正常器官和组织的照射剂量[1],已成为不可或拒绝手术的Ⅰ期NSCLC患者的首要选择,并表现出明显优势。2010年北美的一项多中心Ⅱ期研究[Radiation Therapy Oncology Group(RTOG)-0236]得到令人鼓舞的结果。该研究对55例早期周围型不可手术NSCLC(肿块直径<5 cm)患者行3×20 Gy放疗。3年肿瘤局部控制率(LC)及生存率(OS)分别为98%和56%,3~4级不良反应发生率为16%,主要包括缺氧、放射性肺炎(RP)和肺功能减退,无5级不良反应及治疗相关死亡发生,中位OS 48个月,死因多为治疗前的其他合并症。2014年Timmerman等[2]对该研究样本数据进行统计更新:中位随访48个月,5年局部失败率为20%,中位OS未变,其总生存时间不及手术患者很大程度上源于SBRT患者多伴严重心、肺等内科合并症。浙江省肿瘤医院胸部放疗组目前正对2013年1月—2015年12月接受过SBRT的早期原发性肺癌(118例)和肺孤立转移瘤(82例)的肿瘤患者进行统计分析,中位随访13个月,1、2年原发和继发肺癌的OS分别为94.8%、92%和84.4%、60.4%,分别LC为92.9%、80.0%以及97.2%、75.5%(结果尚未发表),与近期其他研究结果近似[3-4]。目前,SBRT已成为不能手术切除的周围型NSCLC的标准治疗方法。
近年SBRT的研究热点在于探究其应用于可手术NSCLC的可能性。相比手术切除,具有可门诊治疗、无创、无术后并发症以及可同时治疗多处病变的优点,然而,包括RTOG1021、STARS、ROSEL等在内的多项关于SBRT与手术的前瞻随机对照研究,因患者入组缓慢而被迫中止。2010年,日本临床肿瘤协会开展的Ⅱ期前瞻性研究(JCOG0403)对65例可手术NSCLC患者采用分割剂量为4×12 Gy的放疗,中位随访时间45个月,3年OS及LC分别为76%和86%,无患者发生4级以上治疗相关不良反应[5]。2013年美国RTOG0618研究结果显示,接受3×18 Gy放疗的可手术NSCLC患者2年OS及LC分别为84%和81%,治疗相关不良反应可接受[6]。2015年Chang等[7]对STARS和ROSEL项目已纳入的病例进行匹配分析,3年生存率SBRT组(31例)显著高于手术组(27例)(95% vs 79%);3年无区域淋巴结复发生存率、无局部复发生存率、无远处转移生存率均无明显差异,初步表明对于可手术的Ⅰ期NSCLC,SBRT作为一种治疗选择,可达到与手术相近的疗效。
总之,手术仍是早期NSCLC的标准治疗,SBRT要想替代手术,还需要更成熟的数据,证实它具有与手术相似甚至较高的局部控制以及较低的不良反应。目前,已经有多项小样本研究数据表明二者效果相仿。
二、 PET/CT在SBRT中的应用RTOG规定,在SBRT前8周行胸部增强CT联合PET/CT,以排除纵隔淋巴结或远处转移。相比于镜检,纵隔淋巴结的PET/CT灵敏度为60%~90%,特异性为80%~96%[8]。对影像学分期为N0的患者行纵隔镜检查,发现纵隔隐匿性淋巴结转移发生率只占3%[9]。当PET/CT怀疑有阳性纵隔淋巴结时,应行纵隔镜或支气管镜穿刺活检予以明确。
随着SBRT应用于早期NSCLC经验的积累,对其治疗后影像学变化的理解也在逐渐深入。早期CT影像变化主要有弥漫性实变、斑片样实变、毛玻璃样阴影(ground glass opacity, GGO)和点状片状纤维化等,晚期改变主要包括改变的常规模式、肿块样、瘢痕样以及无改变等[10-11]。根据单次CT结果不易区分SBRT后纤维化和肿瘤复发,需长期系统检查以监测其改变。一般典型的纤维化在初期会出现进展,而后趋于稳定。RTOG建议,根据CT来监测肿瘤变化,如有增大,则进一步行PET/CT以明确是否存在与原发肿瘤类似的SUV升高;若PET/CT考虑复发(复查需距放疗后6个月以上且SUV>5),则建议穿刺活检[12-13]。
作为一种无创的检查方法,PET/CT已在SBRT治疗中广泛使用。对于有禁忌或拒绝行纵隔镜的患者,PET/CT能提供可靠的疾病分期,另外,PET/CT作为放疗后半年以上的复查手段也有令人满意的准确性和特异性。
三、 SBRT在治疗NSCLC中的禁忌基于RTOG0236的研究设计,印第安纳大学的1项Ⅱ期试验结果强调了肿块位置在SBRT中的重要性,研究采用3×(20~22)Gy放疗模式,虽然2年LC 95%,但中央型肺癌SBRT后3~5级不良反应比周围型明显增高,并有4例(5.7%)患者因治疗死亡[14],其他类似研究也得出相似结果。RTOG0813对中央型NSCLC的SBRT进行剂量爬坡研究,并对靶区附近的危及器官进行严格的剂量控制,旨在探讨适合中央型肺癌的分割模式和耐受剂量[15],各阶梯的分次都是5次,分次剂量从开始8 Gy开始,每个阶梯增加0.5 Gy,到达每次12 Gy,总剂量60 Gy时,预期严重不良反应的发生率为7.2%。全部入组患者的3年OS为53%,与同期周围型病例疗效相仿,3级不良反应发生率6.4%,6例(7.5%)出现治疗相关死亡。此研究还对中央肺癌的概念重新进行定义,即距近端支气管树及其邻近的纵隔和心包胸膜小于2 cm的肺癌。
除有关中央型肺癌的研究,印第安纳大学McGarry等[16]还发现,当GTV>10 cm3时,将明显增加3~5级放疗不良反应应的发生率。另外,肿瘤的大小与区域淋巴结复发率、远处转移率呈相关性[17-20]。
SBRT如同一把双刃剑,在给予肿瘤根治剂量同时,不可避免地对周围正常组织造成损伤,引起不同程度的不良反应。如何把握两者之间平衡,达到效益最大化,是今后的研究方向。目前,中央型肺癌SBRT在标准剂量分割方案尚缺乏共识。多数学者认为,RTOG 0813的结论为时尚早,临床上常用的中央型肺癌SBRT的剂量分割方式是7 Gy×10次,直接侵犯肺门区和纵隔的肿瘤一般禁行SBRT,另外,RTOG相关研究已把最大横径>5 cm的肺部肿块作为SBRT禁忌。
四、 SBRT剂量最优化SBRT表现出明显的剂量-效应关系,即提高生物等效剂量(biological equivalent dose,BED)可提高疗效。Onishi等[21]对245例早期NSCLC进行回顾性分析,剂量(1~22)次×(18~75)Gy,发现BED是否>100 Gy是治疗成败的关键,BED≥100 Gy者3年OS达88.4%,<100 Gy则为69.4%。严格的剂量控制和合理分割标准对疗效及预后的影响较大,但目前SBRT的实施缺乏有效的剂量控制原则,有关剂量与局部控制率间的关系也多源自于回顾性研究[16]。总结文献报道,美国普遍采用3×(20~22)Gy的处方剂量,而日本多采用的剂量分割为(4~5)次×(10~12)Gy[2, 5, 14]。
五、 SBRT在肺部复发灶和转移瘤中的应用SBRT的失败主要为野外复发和远处转移,局部和淋巴引流区域性复发少见。常规分割或SBRT后出现残留或复发,再程SBRT仍能实现不错的控制率及总生存率[22],但3~5级不良反应的发生率高[23-25],尤其在中央型复发肺癌以及较大复发灶中[26]。因此,再程SBRT需特别谨慎。
近期发布的1项纳入186例寡转移瘤患者的回顾性分析结果提示,N0-1分期、病理类型为鳞癌、只有1个器官受累以及对原发肿瘤的治疗,是提高OS的积极因素[27]。Baschnagel等[28]对32个肺转移瘤行(4~10)次×6 Gy放疗,中位随访27.6个月,1、2、3年LC和OS分别为97%、83%、76%以及92%、85%、63%,中位OS 40个月,未观察到4级以上不良反应,初步证明SBRT治疗晚期肺寡转移灶安全有效。
尽管目前对肺部转移瘤行SBRT的支持证据尚不充分,但以往的相关研究已显示,SBRT能有效控制肺转移瘤[29]。同时,局部联合全身治疗肺孤立转移灶已逐步认可,免疫治疗结合SBRT(I-SABR)的研究设想作为放疗领域的新策略, 近年得到越来越多研究者的重视。
六、 结语随着放疗技术和理念的不断进步,SBRT在早期NSCLC中已取得良好的局部控制率和生存率,达到与手术相似的疗效,成为一种安全有效的治疗手段,在晚期肺孤立转移灶中同样较高的应用价值,但对于可手术的NSCLC患者、中央型NSCLC以及孤立性肺转移灶治疗方式的选择仍存在争议,替代手术治的前提是相似甚至较高的LC以及较低的不良反应。由于环境等问题,肺部磨玻璃样结节人群较以前明显增多,该类没有病理的疑似人群是否积极行SBRT,对此有研究报道。PET/CT等影像技术的发展提高了肺癌诊断的准确性,对于治疗前分期也有重要价值。同时,放疗对免疫系统的影响已改变其仅为局部治疗的初衷,放疗与免疫治疗相结合是非常值得研究的领域。未来SBRT能否更广泛地用于治疗肺癌是机遇和挑战并存,值得期待。
利益冲突 无作者贡献声明 董百强负责文献收集和论文撰写;陈明负责提出选题,指导修改论文
[1] | Collins BT, Vahdat S, Erickson K, et al. Radical cyberknife radiosurgery with tumor tracking:an effective treatment for inoperable small peripheral stage I non-small cell lung cancer[J]. J Hematol Oncol , 2009, 2 : 1 DOI:10.1186/1756-8722-2-1 |
[2] | Timmerman R, Paulus R, Galvin J, et al. Stereotactic body radiation therapy for inoperable early stage lung cancer[J]. JAMA , 2010, 303 (11) : 1070-1076 DOI:10.1001/jama.2010.261 |
[3] | Fakiris AJ, McGarry RC, Yiannoutsos CT, et al. Stereotactic body radiation therapy for early-stage non-small-cell lung carcinoma:four-year results of a prospective phase Ⅱ study[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys , 2009, 75 (3) : 677-682 DOI:10.1016/j.ijrobp.2008.11.042 |
[4] | Takeda A, Sanuki N, Kunieda E, et al. Stereotactic body radiotherapy for primary lung cancer at a dose of 50 Gy total in five fractions to the periphery of the planning target volume calculated using a superposition algorithm[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys , 2009, 73 (2) : 442-448 DOI:10.1016/j.ijrobp.2008.04.043 |
[5] | Nagata Y, Hiraoka M, Shibata T, et al. Prospective trial of stereotactic body radiation therapy for both operable and inoperable T1-2N0M0 non-small cell lung cancer:Japan Clinical Oncology Group Study JCOG0403[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys , 2015, 93 (5) : 989-996 DOI:10.1016/j.ijrobp.2015.07.2278 |
[6] | Timmerman RD, Paulus R, Pass HI, et al. RTOG 0618:Sterotactic body radiation therapy(SBRT) to treat operable early-stage lung cancer patients[J]. J Clin Oncol , 2013, 31 (15 suppl) : 7523 |
[7] | Chang JY, Senan S, Paul MA, et al. Stereotactic ablative radiotherapy versus lobectomy for operable stage I non-small-cell lung cancer:a pooled analysis of two randomised trials[J]. J Lancet Oncol , 2015, 16 (6) : 630-637 DOI:10.1016/S1470-2045(15)70168-3 |
[8] | Reed CE, Harpole DH, Posther KE, et al. Results of the American College of Surgeons Oncology Group Z0050 trial:the utility of positron emission tomography in staging potentially operable non-small cell lung cancer[J]. J Thorac Cardiovasc Surg , 2003, 126 (6) : 1943-1951 DOI:10.1016/j.jtcvs.2003.07.030 |
[9] | Meyers BF, Haddad F, Siegel BA, et al. Cost-effectiveness of routine mediastinoscopy in computed tomography-and positron emission tomography-screened patients with stage I lung cancer[J]. J Thorac Cardiovasc Surg , 2006, 131 (4) : 822-829 DOI:10.1016/j.jtcvs.2005.10.045 |
[10] | Linda A, Trovo M, Bradley JD. Radiation injury of the lung after stereotactic body radiation therapy (SBRT) for lung cancer:a timeline and pattern of CT changes[J]. Eur J Radiol , 2011, 79 (1) : 147-154 DOI:10.1016/j.ejrad.2009.10.029 |
[11] | Trovo M, Linda A, El Naqa I, et al. Early and late lung radiographic injury following stereotactic body radiation therapy (SBRT)[J]. J Lung Cancer , 2010, 69 (1) : 77-85 DOI:10.1016/j.lungcan.2009.09.006 |
[12] | Mattonen SA, Huang K, Ward AD, et al. New techniques for assessing response after hypofractionated radiotherapy for lung cancer[J]. J Thorac Dis , 2014, 6 (4) : 375-386 DOI:10.3978/j.issn.2072-1439.2013.11.09 |
[13] | Mattonen SA, Palma DA, Haasbeek CJ, et al. Early prediction of tumor recurrence based on CT texture changes after stereotactic ablative radiotherapy (SABR) for lung cancer[J]. Med Phys , 2014, 41 (3) : 033502 DOI:10.1118/1.4866219 |
[14] | Timmerman R, McGarry R, Yiannoutsos C, et al. Excessive toxicity when treating central tumors in a phase Ⅱ study of stereotactic body radiation therapy for medically inoperable early-stage lung cancer[J]. J Clin Oncol , 2006, 24 (30) : 4833-4839 DOI:10.1200/JCO.2006.07.5937 |
[15] | No authorship indicated. No authorship indicated. "Cross-lagged relations between mentoring received from supervisors and employee OCBs:Disentangling causal direction and identifying boundary conditions":Correction to Eby et al.(2015)[J]. J Appl Psychol , 2015, 100 (4) : 1318 DOI:10.1037/a0038977 |
[16] | McGarry RC, Papiez L, Williams M, et al. Stereotactic body radiation therapy of early-stage non-small-cell lung carcinoma:phase I study[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys , 2005, 63 (4) : 1010-1015 DOI:10.1016/j.ijrobp.2005.03.073 |
[17] | Allibhai Z, Taremi M, Bezjak A, et al. The impact of tumor size on outcomes after stereotactic body radiation therapy for medically inoperable early-stage non-small cell lung cancer[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys , 2013, 87 (5) : 1064-1070 DOI:10.1016/j.ijrobp.2013.08.020 |
[18] | Marwaha G, Stephans KL, Woody NM, et al. Lung stereotactic body radiation therapy:regional nodal failure is not predicted by tumor size[J]. J Thorac Oncol , 2014, 9 (11) : 1693-1697 DOI:10.1097/JTO.0000000000000313 |
[19] | Shultz DB, Trakul N, Abelson JA, et al. Imaging features associated with disease progression after stereotactic ablative radiotherapy for stage I non-small-cell lung cancer[J]. Clin Lung Cancer , 2014, 15 (4) : 294-301 DOI:10.1016/j.cllc.2013.12.011 |
[20] | Nath SK, Sandhu AP, Kim D, et al. Locoregional and distant failure following image-guided stereotactic body radiation for early-stage primary lung cancer[J]. Radiother Oncol , 2011, 99 (1) : 12-17 DOI:10.1016/j.radonc.2011.02.006 |
[21] | Onishi H, Araki T, Shirato H, et al. Stereotactic hypofractionated high-dose irradiation for stage I nonsmall cell lung carcinoma:clinical outcomes in 245 subjects in a Japanese multiinstitutional study[J]. J Cancer , 2004, 101 (7) : 1623-1631 DOI:10.1002/cncr.20539 |
[22] | Meijneke TR, Petit SF, Wentzler D, et al. Reirradiation and stereotactic radiotherapy for tumors in the lung:dose summation and toxicity[J]. J Radiother Oncol , 2013, 107 (3) : 423-427 DOI:10.1016/j.radonc.2013.03.015 |
[23] | Trakul N, Harris JP, Le QT, et al. Stereotactic ablative radiotherapy for reirradiation of locally recurrent lung tumors[J]. J Thorac Oncol , 2012, 7 (9) : 1462-1465 DOI:10.1097/JTO.0b013e31825f22ce |
[24] | Kelly P, Balter PA, Rebueno N, et al. Stereotactic body radiation therapy for patients with lung cancer previously treated with thoracic radiation[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys , 2010, 78 (5) : 1387-1393 DOI:10.1016/j.ijrobp.2009.09.070 |
[25] | Reyngold M, Wu AJ, McLane A, et al. Toxicity and outcomes of thoracic re-irradiation using stereotactic body radiation therapy (SBRT)[J]. J Radiat Oncol , 2013, 8 : 99 DOI:10.1186/1748-717X-8-99 |
[26] | Peulen H, Karlsson K, Lindberg K, et al. Toxicity after reirradiation of pulmonary tumours with stereotactic body radiotherapy[J]. Radiother Oncol , 2011, 101 (2) : 260-266 DOI:10.1016/j.radonc.2011.09.012 |
[27] | Parikh RB, Cronin AM, Kozono DE, et al. Definitive primary therapy in patients presenting with oligometastatic non-small cell lung cancer[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys , 2014, 89 (4) : 880-887 DOI:10.1016/j.ijrobp.2014.04.007 |
[28] | Baschnagel AM, Mangona VS, Robertson JM, et al. Lung metastases treated with image-guided stereotactic body radiation therapy[J]. Clin Oncol (R Coll Radiol) , 2013, 25 (4) : 236-241 DOI:10.1016/j.clon.2012.12.005 |
[29] | Siva S, MacManus M, Ball D. Stereotactic radiotherapy for pulmonary oligometastases:a systematic review[J]. J Thorac Oncol , 2010, 5 (7) : 1091-1099 DOI:10.1097/JTO.0b013e3181de7143 |