中华放射医学与防护杂志  2024, Vol. 44 Issue (9): 797-802   PDF    
直肠癌内照射在低位和老年患者中的应用进展
姚波1 , 赵耀巍1 , 赵智磊1 , 马志强2     
1. 北京美中爱瑞肿瘤医院放疗科, 北京 102613;
2. 北京美中爱瑞肿瘤医院胃肠中心, 北京 102613
[摘要] 低位直肠癌尤其年老体弱不耐受手术者, 保留肛门功能, 维持良好的生活质量是患者的诉求, 也是临床一直面临的挑战。尽管新辅助放化疗或全程新辅助治疗(TNT)后临床完全缓解率(cCR)达到24%~49%, 采用等待观察策略使部分患者免于或延迟肛门切除, 但依然面临局部复发风险。研究证实, 直肠癌放疗效果与剂量存在剂量-效应关系, 局部剂量达到72~92 Gy, 才可能达到50%的cCR, 但常规外照射(EBRT)剂量仅45~54 Gy, 进一步提高局部剂量会导致正常器官或组织的严重损伤。内照射直接针对肿瘤照射, 射程短, 剂量跌落快, 提高局部剂量同时可保护周围器官甚至对侧正常直肠黏膜免受照射。直肠癌内照射有两种主要方式, 50 kV接触X射线治疗(CXB)及高剂量率后装照射(HDR-BT)。本综述归纳分析直肠癌内照射最新研究进展, 证实内照射有较高的临床缓解率及长期局部控制率, 较低的不良反应, 更适合高龄体弱不耐受手术及低位直肠癌有保肛诉求的患者。
[关键词] 低位直肠癌    内照射    放射疗法    器官保留    非手术    
Advances in research on endorectal brachytherapy for aged patients with distal rectal carcinoma
Yao Bo1 , Zhao Yaowei1 , Zhao Zhilei1 , Ma Zhiqiang2     
1. Department of Radiation Oncology, Arion Cancer Center, Beijing 102613, China;
2. Department of Gastrointestinal Oncology, Arion Cancer Center, Beijing 102613, China
[Abstract] The preservation of anal sphincter function is an urgent demand for patients with distal rectal carcinoma who expect a good quality of life, especially for aged patients intolerant to surgery due to their poor physical conditions, always posing clinical challenges. Although the clinical complete response (cCR) rates of 24%-49% achieved by neoadjuvant chemoradiotherapy or total neoadjuvant therapy (TNT) allow partial patients to avoid or delay anal resection by adopting a wait-and-see strategy, they still face the risk of local recurrence. Studies have confirmed a dose-response relationship in radiotherapy for rectal cancer, with local doses ranging from 72 to 92 Gy potentially achieving a cCR rate of 50%. In contrast, the tolerated doses for conventional external beam radiotherapy (EBRT) vary between 45 and 54 Gy, while higher doses may cause severe damage to normal organs or tissues. Endorectal brachytherapy, characterized by direct irradiation of tumors, a short irradiation range, and rapid dose fall-off, increases local exposure dose while protecting surrounding organs and even the contralateral normal rectal mucosa. Two main modalities of endorectal brachytherapy are available: 50 kV contact X-ray therapy (CXB) and high-dose-rate brachytherapy (HDR-BT). This review summarizes and analyzes the latest advances in research on endorectal brachytherapy, demonstrating its association with higher cCR rates, long-term local control rates, and lower adverse reaction rates. Therefore, endorectal brachytherapy is a more beneficial alternative for aged patients with distal rectal carcinoma who are intolerant to surgery due to their poor physical conditions and require anal sphincter preservation.
[Key words] Distal rectal carcinoma    Endorectal brachytherapy    Radiotherapy    Organ preservataion    Nonsurgical    

直肠癌是常见恶性肿瘤,随着生活水平的提高,发病率越来越高,其中中低位直肠癌占65%~70%,70岁以上老年患者占50%左右。老年患者中Ⅰ~Ⅲ期可手术切除患者中,6%~30% 因体弱或合并多种内科疾病无法接受手术治疗[1]。部分低位直肠癌患者即使可手术,为维持形象及良好的生活质量,拒绝永久性结肠造瘘。术前短程放疗(SCRT)或新辅助放化疗(CRT)联合全程新辅助治疗(TNT)后,24%~49%达到临床完全缓解(cCR),采用等待观察(WW)的方式,部分患者可暂时或永久免于手术,但2年局部复发率依然较高(25.2%~33%)[2-3]。国际直肠癌观察与等待数据库(IWWD)统计,cCR和接近cCR(ncCR)后等待观察2年后,局部再生长率25.2%,其中97%为直肠壁复发[4]。其他研究也发现新辅助放化疗后,只有约50%的cCR患者达到病理完全缓解(pCR)[5-6]。那么是否可以仅对肿瘤所在的直肠一侧壁进行外照射后局部补量,有可能达到更高的缓解率,使更多患者进入等待观察期,豁免手术,维持良好的生活质量。

直肠癌放疗疗效与照射剂量存在一定的剂量效应关系。Hall等[7]研究发现,随着外照射剂量的提高,从45~ 50.4 Gy到54 Gy,T和N分期在高剂量组降期更明显,环周切缘阳性率高剂量组也更低。ACCORD研究证实,要达到39%的主要肿瘤反应(TRG1~2)至少需要62 Gy剂量[8];Appelt等[9]剂量反应模型表明,T3期病变要达到50%的pCR,等效生物剂量(EQD2)至少92 Gy,达到TRG1~2也至少72 Gy。直肠癌常规外照射剂量45~54 Gy,远低于上述要求的剂量,而提高外照射剂量会导致膀胱,小肠严重不良反应,及直肠狭窄、出血等晚期不良反应。直肠是腔道器官,类似宫颈,宫颈癌通过内照射提高局部剂量达80~ 85 Gy,使其成为通过放疗可治愈的肿瘤。直肠癌也可以通过内置施源器直接接触一侧病灶进行照射,给予肿瘤更高的剂量。内照射具有高度适形性,剂量跌落快,对周边正常组织损伤小的特点,是理想的外照射后局部补量手段之一。

本综述介绍了直肠癌外照射联合内照射的最新研究进展及临床应用状况,分析近期疗效、不良反应、局部控制率及器官功能保留率,探讨该技术是否可作为年老体弱和低位直肠癌且有强烈保肛诉求患者的一种治疗选择。

一、直肠癌内照射的方式

直肠癌内照射在欧洲应用有80余年的历史,最早采用50 kV接触X射线(CXB)内照射,由于其应用范围有限,且随着直线加速器的发展,第一代Phillips RT50 kV接触X射线治疗机70年代停产,2000年初随着新机型Papillom 50TM CXB的出现,更适合内照射,欧洲多个中心又开始应用于直肠癌的探索[10-11]。第三代CXB治疗机(Papillon50+TM)不仅适合直肠内照射,也可用于皮肤癌及乳腺癌等术中放疗。CXB需在直肠镜引导下放置施源器,照射深度较浅,黏膜表面剂量高,100%剂量在黏膜表面,5 mm深度剂量跌落至60%,10 mm 30%。对直肠外组织及器官损伤小,适合T1~2表浅的病灶,但缺点是无法CT模拟定位和精确的放疗计划设计[10-11]

另一种内照射方法采用高剂量率后装放疗(HDR-BT),和妇科内照射一样采用192Ir同位素源。不同的是,直肠癌内照射需屏蔽一侧正常直肠黏膜,采用一侧铅遮挡或置入可充气的气球,既可以固定施源器,又可以使直肠黏膜远离施源器[12-14],达到对一侧黏膜的保护。和CXB不同,HDR可通过CT模拟定位,三维计划设计,剂量分布更均匀,治疗更精确。但目前没有专用于直肠癌的后装设备,各医疗机构均采用宫颈癌后装机并自行设计屏蔽装置。

二、近远期疗效及长期功能保留率

1. 高剂量率腔内后装照射:从表 1可见,采用HDR-BT内照射的5个研究中,有来自加拿大的Garant等[15-16]的两个研究,其中2019年的研究为回顾性研究,均为不能手术的年老体弱患者,外照射后内照射补量30 Gy/3次,每周1次,cCR达到86.2%,2年的局部控制率T1~2期高达80%,5例局部再生长患者接受挽救手术,2例病理证实无肿瘤。在这个研究的鼓舞下,前瞻性MORPHEUS Ⅱ~Ⅲ期临床研究[16]应运而生,对照组采用外照射后缩野加量至54 Gy, 研究组通过HDR-BT加量至75 Gy,内照射组cCR高达90%,未补量组仅50%,2年肛门功能保留率76.6%也明显高于未补量组的38.6%,且该研究中T3期及肿瘤直径≥3 cm各占70%。

表 1 直肠癌内照射相关临床研究 Table 1 Clinical studies on endorectal brachytherapy for rectal carcinoma

HERBERT研究是前瞻性Ⅰ~Ⅱ期研究[14],Fleischmann等[12]的研究为回顾性研究,二者入组患者均为高龄体弱无法手术,外照射也采用大分割照射,30~39 Gy/10~13次间隔6周后,经过MRI及内镜评估后,局部HDR补量12~24 Gy/2~3次。两个研究全部肿瘤等效剂量(EQD2)均高于70 Gy, 黏膜表面EQD2超过100 Gy。Fleischmann等[12]完全缓解及近完全缓解率(cCR+ncCR)为67%, 42周观察依然维持cCR,而ncCR也转化为cCR。HERBERT研究发现,缓解率与肿瘤体积相关,<20 cm3 2年持续缓解达到74%[14]

2. 接触X射线内照射:表 1中5个研究采用CXB内照射补量,除Lyon R96-02研究[17]外,其他研究近期cCR率达到63%~88%,2~3年器官功能保留率81%~100%。

Lyon R96-02[17]和MORPHEUS[16]研究一样,入组患者均为适合手术的中低位直肠癌而非年老体弱者。Lyon R96-02放疗后均接受手术治疗,目的是观察局部高剂量能否提高病理缓解率,该研究较早,入组患者未接受同步及新辅助化疗,仅术后辅助化疗,放疗采用3野适形而非现代的调强放疗技术,病理完全缓解(pCR)CXB补量组为57%,明显优于单纯外照射组的34%;76%接受括约肌功能保留手术,而未补量组仅44%;长达10年的结果显示在总生存率(OS)、无病生存率(DFS)无区别的情况下,CXB组肛门功能保留率依然高达71%,明显高于未补量组的37%,可见局部补量不仅提高cCR,也同样提高pCR。

2023年发表的OPERA Ⅲ期是目前直肠癌内照最具影响力的研究之一,参与研究的中心多达17个,均来自欧洲,入组患者也超过其他研究(148例),均为适合手术的T2~3期,大部分患者采用现代放疗技术及同步口服卡培他滨[19]。与Lyon R96-02研究不同,该研究仅对非cCR接受手术,cCR患者等待观察,复发后再挽救手术,目的是研究局部补量是否提高长期器官功能保留率。单纯外照射组局部总剂量54 Gy, CXB内照射组135 Gy。3年的保肛率CXB补量组为81%,单纯外照射组为59%,尤其在肿瘤直径<3 cm组更具优势,3年OS及DFS无差别,但研究也发现肿瘤直径>3 cm CXB补量未获益。

内照射和外照射时间顺序是否对局部缓解率有影响。Benezery等[20]进行了初步分析,先接受CXB组cCR+ncCR为88%,高于先外照射组的32%。肿瘤的消退速度也在先接受CXB组中存在优势,4周后观察cCR+ncCR达33%, 而先外照射组8周后仅18%,当然先接受外照射组肿瘤体积更大。CXB放在EBRT之前能迅速缓解症状,4周即可见到疗效,增强患者治疗的信心和依从性,降低等待的焦虑情绪,最终也改善了局部控制率,所以该研究建议内照射开始于外照射前。

以保留器官功能为目的的内照射,对cCR和ncCR患者均采用等待观察,肿瘤再生长后接受挽救手术。各研究对cCR判断标准较一致,但ncCR无论采用核磁标准还是直肠镜或直肠指诊,都存在较大主观性,标准较难一致。Sun Myint等[11]研究仅对cCR继续观察,对30例非cCR患者中22例采用挽救手术,发现5例病理证实为pCR,53例cCR患者7例出现肿瘤局部再生长(4例仅局部,2例局部加淋巴结)或远处转移(仅1例),中位复发时间16个月,其他46例患者持续cCR。7例再生长挽救手术6例,有1例病理未发现肿瘤。

三、不良反应

以上直肠癌内照射研究,无论HDR还是CXB补量,早期反应以1~2度直肠炎为主,3度及以上不足19%,但HERBERT研究[14]严重不良反应高达40%,与内照射靶区体积设计偏大有关,该研究中肿瘤体积(GTV)外扩2 cm设定为照射体积,明显大于其他研究(0.5 cm外扩),导致正常直肠黏膜受照射体积过多。晚反应主要是1~2度直肠出血及毛细血管增生,但3~ 6个月内基本可愈合[11],也有报道持续3年的断续出血[20],但多为老年患者,长期口服法华林等抗凝剂所致,没有放射性膀胱炎的报道,也没有早晚期严重腹泻的发生。

四、内照射补量与同步放化疗联合新辅助化疗的比较

上述内照射研究绝大多数研究的是临床缓解率及长期器官功能保留率,但Saeedian等[13]的研究和Lyon R96-02研究[17]与其他研究目的不同,其观察提高局部剂量是否能够提高pCR,所以两个研究均接受了手术治疗。尽管前者HDR补量,总剂量仅58.4 Gy,后者CXB补量局部总剂量高达124 Gy, 但二者pCR基本一样,50%和57%,是否和照射方式不同有关需进一步研究,但均好于未补量组36.4%和34%, 也高于Liu等[21]报道的其他同步放化疗联合TNT研究结果的20%~40%。

直肠癌新的研究数据显示,同步放化疗(CRT)联合全程新辅助化疗(TNT)和标准术前SCRT和CRT比较进一步提高局部控制率及降低远处转移率。CAO/ARO/AIO-12研究是较早采用TNT治疗的模式之一,研究表明放疗顺序对pCR有影响,先同步放化组pCR 25%高于先化疗组17%,但和Lyon R96-02 pCR 57%比较,不足其一半[17, 22]。2022年Garcia-Aguilar等[23]发表的TNT研究带着等待观察目的而非提高pCR, 期望cCR或ncCR患者免于手术进入安全的等待观察期。该研究3年器官保留率高达53%,但仍明显低于OPERA[18]和MORPRUS[16]研究的76.6%~85%,而OPERA[18]补量研究的肿瘤再生长率17%也低于Garcia-Aguilar等[23] TNT研究的28%。

MORPHEUS[16]和OPERA[18]都是近期研究,虽然采用放疗同步卡培他滨化疗,但系统化疗均未提及。对于适合化疗的患者进一步提高治疗强度有可能达到更高的cCR或ncCR, 使更多患者进入长期的安全等待观察。

内照射补量并不适合所有直肠癌患者,如上所述研究,早期T1~2期为主,T3期肿瘤直径3 cm以内获益,而>3 cm获益不明显,仍需更多的研究数据;肿瘤累及肠周超过50%也不适合,会导致肠管狭窄。

作为标准治疗的术前CRT或短程放疗联合TNT仍是局部晚期直肠癌的首选治疗,尽管可以为达到cCR患者创造观察等待的机会,但仍以提高手术切除降低局部复发为目的;而内照射补量是以避免手术为目的,提高局部剂量使患者更安全的观察与等待,所以二者目的不同,适合的患者也不同。

五、小结与展望

综上所述,通过内照射增加直肠癌局部照射剂量不良反应小,安全可行,提高局部缓解率并延长再生长时间。尽管未提高长期生存率,但避免造瘘手术,改善患者生活质量,不仅适合高龄体弱不适宜手术者,也适合低位直肠癌保肛诉求强烈的患者。直肠癌内照射技术较为复杂,且专用于直肠癌的设备并不普及,也不如妇科肿瘤后装照射技术成熟。直肠内肿瘤的定位较为困难,需要技术熟练的内镜医师协助进行。

前瞻性随机研究证据有限,主要集中在欧洲,采用的设备、给予的剂量及与外照射时间顺序也存在差异[10-14]。以上关于内照射补量研究均未涉及新辅助化疗,MORPHEUS[16]和OPERA[18]都是近期研究,虽然采用放疗同步卡培他滨化疗,但系统化疗也未提及。对于局部晚期直肠癌,新辅助化疗联合同步放化可进一步提高cCR或ncCR, 使更多患者安全的进入观察等待期。

利益冲突  所有作者均声明不存在利益冲突

作者贡献声明  姚波负责议题整理、论文撰写及修改;赵耀巍、赵智磊负责资料搜集及整理;马志强负责指导论文修订

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