THE EFFECT OF NEOADJUVANT THERAPY IN THE TREATMENT OF HEAD AND NECK TUMORS USING PROTON RADIATION THERAPY



Cite item

Full Text

Abstract

The aim of the study was to evaluate the effect of induction drug therapy on the treatment outcomes of patients with locally advanced tumors of the head and neck who received radiation treatment using proton therapy, IMPT technique.

Methods. The retrospective study included an analysis of the medical records of 103 patients with head and neck tumors, who were divided into two groups: patients who received induction chemotherapy followed by proton chemoradiotherapy (I+CPLT) (n=50), and patients who did not receive induction antitumor treatment before starting proton chemoradiotherapy (CPLT) (n=53).  T-tests for independent samples were used to assess differences between patient groups. The statistical significance of the differences was considered at a level of p < 0.05.

Results. The median follow–up was 13.4 months (IQR: 11.6-21.6 months). The average follow-up time was 15.7 ± 7.8 months. In the group of monitored patients, none interrupted planned treatment, and therapy was completed on time.

In the IPHLT group, the average OS was 27.65 months (95% CI: 24.46 – 30.85), while for the PHLT groups it was 27.27 months (95% CI: 22.15 – 31.72), which was a statistically insignificant difference (Chi-squared = 0.776, p = 0.378).  The median OS for both study groups was not reached.

The progression–free survival assessment showed that the average time to progression in the IPHLT group was 23.1 months (95% CI: 19.6 – 26.6), versus 21.2 months (95% CI: 16.7 - 25.7) in the PHLT group.

The incidence of grade 1 leukopenia was 30% in the IPHLT group versus 20.8% in the PHLT group, the incidence of grade 3 disorders was 26% in the IPHLT group and 11.3% in the PHLT group, and grade 3 complications were noted only in the IPHLT group (12%). These differences are statistically significant (p<0.01).

Conclusion. This study demonstrated that induction chemotherapy does not improve overall survival and progression-free survival in patients with locally advanced squamous cell carcinoma of the head and neck receiving proton chemoradiotherapy.

Full Text

Обоснование

Злокачественные опухоли головы и шеи представляют собой значимую проблему в современной онкологии, так как занимают важное место в структуре заболеваемости и смертности населения. По данным Министерства здравоохранения Российской Федерации в 2023 году было зарегистрировано 674 587 новых случаев злокачественных новообразований, из которых 25 038 случаев составили опухоли головы и шеи [1].

Среди современных терапевтических подходов индукционная химиотерапия (ИПХТ) применяется как этап до радикального лучевого лечения в случаях, когда объем опухолевых масс или распространенность не позволяют обеспечить приемлемое покрытие дозой или значительно повышают риски серьезных осложнений со стороны нормальных тканей. Основной целью ИПХТ в таком случае является уменьшение размера опухолевых масс и соблюдение дозо-объемных ограничений при проведении дистанционной лучевой терапии (ДЛТ).

На сегодняшний день, согласно метаанализу MACH-NC, включающему данные 107 исследований с участием 19 805 пациентов, применение ИПХТ не продемонстрировало значимого улучшения общей выживаемости у пациентов (HR = 0,96; 95% CI: 0,90–1,01). В то же время одновременная химиолучевая терапия (ХЛТ) показала более выраженный эффект, снижая риск смерти на 18% (HR = 0,82; 95% CI: 0,78–0,86). Эти результаты указывают на преимущество одновременной ХЛТ перед ИПХТ в улучшении общей выживаемости пациентов [2].

В лечении местнораспространенных процессов индукционная химиотерапия неоднократно сравнивалась с сочетанной ХЛТ. Каких-либо убедительных доказательств улучшения результатов обнаружено не было, а большинство исследований, посвященных роли индукционной терапии в лечении опухолей головы и шеи, рассматривают именно фотонную лучевую терапию, тогда как ее роль в протонной терапии остается неизученной [3].

В мировой литературе имеются данные о том, что протонное облучение подавляет экспрессию факторов, лимфо-, ангиогенеза и иммунной толерантности, способствуя выживанию менее агрессивных клонов опухолевой популяции, но их влияние на биологию опухоли остается малоизученным [4, 5]. Поскольку эффективность протонной терапии подтверждена собственными клиническими наблюдениями, остается интерес к улучшению долгосрочных результатов эффективности за счет интенсификации противоопухолевого лекарственного лечения [6].

Цель исследования: Основной целью исследования было провести сравнительный анализ двух групп по ключевым клиническим исходам, включая общую выживаемость (ОВ) и выживаемость без прогрессирования (ВБП), а также определить влияние индукционной ПХТ на гематологическую токсичность.

Методы

Дизайн исследования

Это ретроспективное исследование включало анализ медицинских карт 103 пациентов с опухолями головы и шеи, которые были разделены на две группы: пациенты, получавшие индукционную химиотерапию с последующим проведением протонной химиолучевой терапии (И+ХПЛТ) (n=50), и пациенты, не получавшие индукционного противоопухолевого лечения до начала протонной химиолучевой терапии (ХПЛТ) (n=53). Для оценки различий между группами пациентов применялись t-тесты для независимых выборок. Статистическая значимость различий считалась при уровне p < 0,05.

Критерии соответствия

Объединяющей моделью пациентов являлось наличие морфологически подтвержденного плоскоклеточного рака ротоглотки или ротовой полости, местнораспространенная стадия заболевания (III-IVb), отсутствие признаков отдаленного метастазирования (M0), отсутствие ранее проведенного лучевого лечения, удовлетворительный функциональный статус ECOG 0-1.

 

Рис. 1. Дозиметрическое различие планов протонной (слева) и фотонной (справа) лучевой терапии

Fig. 1. Dosimetric difference between proton (left) and photon (right) radiation therapy plans

 

Условия проведения и продолжительность исследования

С января 2019 г. по декабрь 2024 г. протонную лучевую терапию на протонно-циклотронном комплексе ProteusPlus235 в условиях ФГБУ ФНКЦРиО ФМБА России получили 4049 пациентов. Отбор пациентов проводился с помощью базы данных «Проторегистр-2021», разработанной и зарегистрированной в рамках государственного задания ФМБА России [7].

Описание медицинского вмешательства

Пациенты получали курс протонной лучевой терапии в режиме пятидневного фракционирования РОД 2Гр до СОД 50-60Гр на зоны локо-регионарного лимфатического коллектора и СОД 66-70Гр на область первичного опухолевого очага и зон высокого риска. В качестве индукционной лекарственной терапии пациентам проводилась схема DCF не менее 2 курсов (доцетаксел-цисплатин-фторурацил цикл 21 день), с последующей оценкой динамики и, при отсутствии признаков прогрессирования, проведением протонной химиолучевой терапии.

Дозиметрическое планирование протонной терапии проводилось с использованием системы планирования Phillips Рinnacle 3 для лечения на аппарате ProteusPlus235 методикой Pencil Beam Scanning (PBS).  

Все пациенты обсуждались на мультидисциплинарном консилиуме, где принималось решение о тактике ведения. Детальные характеристики представлены в таблице 1. Исследуемые группы являлись сопоставимыми по ключевым клиническим характеристикам.

 

 

 

 

Таблица 1 / Table 1

Сравнительные и количественные характеристики исследуемых групп пациентов / Comparative and quantitative characteristics of the studied patient groups

Характеристика

И+ПХЛТ (n=50)

ПХЛТ (n=53)

Сопоставимость

(p-value)

Пол  n(%)

 

 

 

М

36 (72%)

35 (66%)

p=0.513

Ж

14 (28%)

18 (34%)

Возраст (среднее ± SD)

55.9 ± 10.2 лет

55.3 ± 11.9 лет

p= 0.804

T-стадия

 

 

 

2

12

16

p = 0.772

3

16

15

4

22

22

N-стадия

 

 

 

1

38

33

p=0.142

2

7

16

3

5

4

Стадия AJCC(TNM)

 

 

 

III

27 (54%)

25 (52.1%)

p=0.849

IV

23 (46%)

23 (47.9%)

Суммарные очаговые дозы

 

 

 

High risk

66.2 ± 2.1 (Гр)

65.8 ± 2.4(Гр)

p=0.761

Mid risk 

54.0 ± 3.4(Гр)

53.7 ± 3.2(Гр)

p=0.638

Low risk 

50.5 ± 2.9(Гр)

50.2 ± 2.7(Гр)

p=0.078

Тип ХЛТ

 

 

 

Цисплатин

25 (50%)

28 (52.8%)

p=0.928

Карбоплатин

25 (50%)

25 (47.2%)

Топографическая группа

 

 

 

Ротоглотка

30 (60%)

28 (52.8%)

p= 0.593

 Ротовая полость

20 (40%)

25 (47.2%)

 

Статистический анализ

Медиана наблюдения составила 13,4 месяца (IQR: 11,6–21,6 месяца). Среднее время наблюдения за пациентами составило 15,7 ± 7,8 месяца. В группе отслеженных пациентов ни один не прерывал плановое лечение, терапия завершена в установленный срок. Для оценки различий между группами пациентов применялись t-тесты для независимых выборок. Статистическая значимость различий считалась при уровне p < 0,05.

Результаты

Объекты (участники) исследования и основные результаты

На первом этапе проведен анализ показателей общей выживаемости исследуемых групп пациентов с использованием анализа по методу Каплан-Майера (рисунок 2). В группе ИПХЛТ средняя ОВ составила 27,65 месяцев (95% ДИ: 24,46 – 30,85), тогда как для групп ПХЛТ – 27,27 месяцев (95% ДИ: 22,15 – 31,72), что являлось статистически незначительным различием (Хи-квадрат = 0,776, p = 0,378).  Медиана ОВ для обеих исследуемых групп не была достигнута.

 

 

Рис. 2. График общей выживаемости пациентов исследуемых групп по методу Каплан-Майера

Fig. 2. Graph of the overall survival of patients in the study groups using the Kaplan-Mayer method

 

Оценка выживаемости без прогрессирования показала, что среднее время до прогрессирования в группе ИПХЛТ составило 23,1 месяца (95% ДИ: 19,6 – 26,6), против 21,2 месяца (95% ДИ: 16,7 – 25,7) в группе ПХЛТ. Медиана времени до прогрессирования составила в группе ИПХЛТ 26,3 месяца (95% ДИ: 18,7 – 33,9), в группе ПХЛТ – 18,8 месяца (95% ДИ: 8,0 – 29,6). Несмотря на то, что медиана ВБП выше в группе с применением индукционной химиотерапии, статистически значимых различий между группами не выявлено (Хи-квадрат = 0,293, p = 0,589) (рисунок 3).

 

Рис. 3. График выживаемости без прогрессирования исследуемых групп по методу Каплан-Майера

Fig.  3. Progression-free survival schedule of the studied groups according to the Kaplan-Mayer method

 

Ни один из проанализированных факторов (стадия заболевания, группа исследования, ВПЧ-статус, возраст, тип используемого противоопухолевого препарата) не оказывал значимого статистического влияния на нашей выборке пациентов.  

Оценена частота и степень развития лейкопении, ожидаемо, группа индукционной лекарственной терапии демонстрирует большую частоту и степень выраженности гематологических нарушений (см. табл. 2).

Таблица 2 / Table 2

Оценка степени развития лейкопении /

Assessment of the degree of leukopenia development

Группа

Лейкопения степень

Всего

0

%

1

%

2

%

3

%

n

ИПХЛТ

16

32,0%

15

30,0%

13

26,0%

6

12,0%

50

ПХЛТ

36

67,9%

11

20,8%

6

11,3%

0

0,0%

53

Всего

52

 

26

 

19

 

6

 

103

 

Частота лейкопении 1-й степени составила 30% в группе ИПХЛТ против 20,8% в группе ПХЛТ, частота развития нарушений 3-й степени – 26% в группе ИПХЛТ и 11,3% в группе ПХЛТ, а осложнения 3 степени были отмечены только в группе ИПХЛТ (12%). Данные различия являются статистически значимыми (p<0.01) и подтверждают, что индукционная химиотерапия увеличивает частоту и степень выраженности лейкопении.

Обсуждение

Наше исследование продемонстрировало, что индукционная химиотерапия не улучшает общую выживаемость и выживаемость без прогрессирования у пациентов с местнораспространенным плоскоклеточным раком головы и шеи, получающих протонную химиолучевую терапию. Однако, наличие индукционного лечения ассоциировано с большей частотой гематологических нарушений, что несомненно приводит к перерывам в лечении, использованию дополнительных ресурсов, а также повышению рисков осложнений. Как следствие, данный подход не должен быть использован в рутинной практике. Эти данные подтверждают тенденцию, отмеченную в мировых публикациях, ныне переложенную на группу протонного лечения.

Исследование имеет ряд ограничений, в первую очередь, это относительно небольшой размер выборки (n=103), что может ограничивать статистическую мощность анализа. Также период наблюдения составил в среднем 15,7 месяцев, что может быть недостаточно для оценки долгосрочных эффектов лечения.

Заключение

Рутинное использование индукционной химиотерапии перед протонной ХЛТ не дает существенного преимущества в общей выживаемости и выживаемости без прогрессирования. Дополнительные факторы, имеющие потенциальное влияние на показатели выживаемости пациентов и переносимость лечения – локальная токсичность, объем опухолевых масс, режимы фракционирования, являются предметом наших дальнейших исследований.

×

About the authors

Alexey Vladimirovich Nezvetskiy

FSBI «Federal Scientific Clinical Center for Medical Radiology and Oncology» of FMBA of Russia, Dimitrovgrad, Russia

Author for correspondence.
Email: neznaikalexx@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1711-6950
SPIN-code: 3819-9481

 Head of the Department of Proton Beam Therapy No. 1 of the FSBI "Federal Scientific Clinical Center for Medical Radiology and Oncology" of FMBA of Russia

Russian Federation, 5b Kurchatov St., Dimitrovgrad, 433507, Russia

Irina Valeryevna Nezvetskaya

FSBI «Federal Scientific Clinical Center for Medical Radiology and Oncology» of FMBA of Russia, Dimitrovgrad, Russia

Email: kozlovaiv@fnkcrio.ru
ORCID iD: 0000-0003-0668-1815
SPIN-code: 2966-3114

Oncologist, Department of Antitumor Drug Therapy, FSBI «Federal Scientific Clinical Center for Medical Radiology and Oncology» of FMBA of Russia, Dimitrovgrad, Russia

Russian Federation, 5b Kurchatov St., Dimitrovgrad, 433507, Russia

Yuri Dmitrievich Dmitrievich

FSBI «Federal Scientific Clinical Center for Medical Radiology and Oncology» of FMBA of Russia, Dimitrovgrad, Russia

Email: info@fnkcrio.ru
ORCID iD: 0000-0002-9739-8478
SPIN-code: 7016-7538

Director General of the Federal State Budgetary Institution "Federal Scientific and Clinical Center for Medical Radiology and Oncology" of the Federal Medical and Biological Agency, Dimitrovgrad, Russia, Doctor of Medical Sciences, Associate Professor

Russian Federation, 5b Kurchatov St., Dimitrovgrad, 433507, Russia

References

  1. Злокачественные новообразования в России в 2023 году (заболеваемость и смертность) / под ред. А.Д. Каприна [и др.] − М.: МНИОИ им. П.А. Герцена − филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2024. с.276 [Malignant neoplasms in Russia in 2023 (morbidity and mortality) / ed. by A.D. Kaprin [et al.] − Moscow: P.A. Herzen Moscow Medical Research Institute − branch of the Federal State Budgetary Institution "NMITS of Radiology" of the Ministry of Health of Russia, 2024;276. (In Russ)]
  2. Lacas B., Carmel A., Landais C. et al. MACH-NC Collaborative Group. Meta-analysis of chemotherapy in head and neck cancer (MACH-NC): An update on 107 randomized trials and 19,805 patients, on behalf of MACH-NC Group. Radiother Oncol. 2021;156:281-293. doi: 10.1016/j.radonc.2021.01.013. Epub 2021 Jan 27. PMID: 33515668; PMCID: PMC8386522.)
  3. Machiels J.P., René Leemans C., Golusinski W. et al. EHNS Executive Board, ESMO Guidelines Committee, ESTRO Executive Board. Reprint of "Squamous cell carcinoma of the oral cavity, larynx, oropharynx and hypopharynx: EHNS-ESMO-ESTRO Clinical Practice Guidelines for diagnosis, treatment and follow-up". Oral Oncol. 2021;113:105042. doi: 10.1016/j.oraloncology.2020.105042. Epub 2020 Oct 23. PMID: 33583513.
  4. Lupu-Plesu M., Claren A., Martial S. et al. Effects of proton versus photon irradiation on (lymph) angiogenic, inflammatory, proliferative and anti-tumor immune responses in head and neck squamous cell carcinoma. Oncogenesis. 2017; 6: e354. doi: 10.1038/oncsis.2017.56.
  5. Huang D., Ding Y., Zhou M. et al. Interleukin-8 Mediates Resistance to Antiangiogenic Agent Sunitinib in Renal Cell Carcinoma. Cancer Res. 2010;70:1063–1071. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-09-3965
  6. Анализ результатов протонной лучевой терапии пациентов с плоскоклеточным раком головы и шеи / Ю. Д. Удалов, А. В. Незвецкий, Л. А. Данилова [и др.] // Онкологический журнал: лучевая диагностика, лучевая терапия. 2022. Т. 5, № 3. С. 9-17. [Udalov Yu. D., Nezvetskiy A.V., Danilova L. A. Analysis of the results of proton radiation therapy in patients with squamous cell carcinoma of the head and neck [et al.] // Oncological Journal: radiation diagnostics, radiation therapy. 2022;5(3):9-17. (In Russ)] doi: 10.37174/2587-7593-2022-5-3-9-17
  7. Свидетельство о государственной регистрации базы данных №2021620627 Российская Федерация. База данных пациентов, получавших протонную терапию по поводу онкологических заболеваний в системе ФМБА России: № 2021620501: заявл. 26.03.2021: опубл. 02.04.2021 / Ю. Д. Удалов, Д. С. Крючко, Е. Л. Слобина [и др.]; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение «Федеральный научно-клинический центр медицинской радиологии и онкологии» Федерального медико-биологического агентства [Certificate of State registration of the database No. 2021620627 Russian Federation. Database of patients receiving proton therapy for oncological diseases in the FMBA system of Russia: №2021620501: application 26.03.2021: published 02.04.2021 / Yu. D. Udalov, D. S. Kryuchko, E. L. Slobina [et al.]; the applicant is the Federal State Budgetary Institution "Federal Scientific and Clinical Center of Medical Radiology and Oncology" of the Federal Medical and Biological Agency].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 38032 от 11 ноября 2009 года.