非小细胞肺癌脑转移放射治疗进展
2015-04-16综述王捷忠审校
袁 婕(综述),王捷忠(审校)
2.福建医科大学 研究生教育学院,福州 350108
脑转移癌是一种常见的肿瘤神经系统并发症,约20%~40%的颅外恶性肿瘤在病程中发生脑转移[1]。常见的原发肿瘤为肺癌、乳腺癌、恶性黑色素瘤、肾癌等,其中肺癌脑转移率高达50%,以非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)最常见[2]。随着MRI等诊断技术的提高,脑转移患者的检出率也呈现上升趋势。肺癌脑转移患者预后较差,自然平均生存时间仅1~2月[3]。目前治疗的方式主要有全脑放疗(whole brain radiotherapy,WBRT)、立体定向放射治疗、手术、化疗以及近年来出现的靶向治疗,其中放射治疗是NSCLC脑转移的主要治疗方法,在脑转移综合治疗中拥有不可替代的作用。现就近年来有关的临床研究做一综述。
1 WBRT
WBRT用于治疗脑转移已有40多年的历史,目前已成为NSCLC脑转移瘤的标准治疗手段之一,适用于一般情况较差、KPS评分较低、年龄大及颅内多发转移灶的患者。单纯WBRT可将脑转移患者中位生存期提高到3~6月[4]。但接受 WBRT的患者仍有较高的死亡率,将近一半的患者将死于颅内进展[5]。为了提高有效率,多个研究机构展开了WBRT剂量分割研究。自1980年以来,美国肿瘤放射治疗协作组(RTOG)至少进行了5项各种不同分割剂量的随机对照试验,分割方式包括:每2周30Gy,每3周30Gy,每2周40Gy,每3周40Gy,每周20Gy,每4周50Gy,每次10Gy,每天2次、每次12Gy,每6次30Gy[6-8]。研究表明,不同的剂量分割方式,在症状控制和延长生存期方面无明显差异。而2个近期的系统评价显示,每10次30Gy和每5次20Gy是目前标准的治疗模式,改变剂量分割方式无明显生存获益[9-10]。鉴于我国脑转移患者的特点,我国目前多采用每10次30Gy或每4周40Gy,每周5次的分割剂量[11]。随着 WBRT相关研究的开展,许多研究者注意到放疗相关并发症,支持治疗越来越得到重视。2010年的一项回顾性研究指出,糖皮质激素的应用可在24~72h内快速缓解放疗脑部引起的神经系统症状,并将糖皮质激素推荐为缓解脑部放疗引起症状的首选药物。因此在目前的WBRT临床实践中,应配合激素及脱水药物治疗以减轻放疗所致的脑水肿,并迅速缓解脑转移所致的神经系统症状[12]。
2 术后WBRT
手术作为脑转移最早出现的治疗方式,目前仍选择性适用于某些肺部原发灶已控制的单发脑转移、占位效应明显、位于非功能区能耐受手术的患者。手术治疗在快速缓解颅高压的同时可以获取病理诊断,但单纯手术治疗仍面临术后复发、新发颅内转移灶等问题。手术+术后WBRT与单纯手术相比,可降低局部复发及新发颅内转移灶风险[13]。2010年欧洲的一项针对359例脑转移患者的大型随机试验EORTC 22952-26001支持这一观点,该研究对比了术后WBRT和单纯手术患者的无进展生存期(PFS),术后WBRT组显著优于术后单纯观察组(4.6月vs3.4月,P=0.020)[14]。尽管术后行WBRT在提高患者总生存期(OS)方面尚无获益,但因术后WBRT可降低颅内复发,2013年出版的美国胸部联合协会(ACCP)指南推荐术后行WBRT[15]。
3 立体定向放射治疗
随着放疗技术的不断发展,常规放疗已不能适应对正常组织的保护和靶区剂量的提高,立体定向放射治疗技术迅速发展,成为治疗脑转移瘤患者的有效办法。立体定向放射治疗包括立体定向放射外科(stereotactic radiosurgery,SRS)和立体定向分次 放 射 治 疗 (seterotaetic radiotherapy,SRT)。SRS包括括γ刀和直线加速器X刀,与手术相比,SRS为非侵入性的局部治疗手段,具有以下几个特点:(1)疗效与手术+WBRT相仿,关于SRS与手术疗效的比较一直是该领域争论的热点,Muacevic等进行了一项随机对照研究,将脑部单发转移病灶的患者随机分成2组,一组接受了手术及术后WBRT,而另一组只接受SRS治疗,经过4年的随访,252例患者中有64例可以进行疗效评价,2组在中位生存时间上差别无统计学意义,但SRS组在1年局部控制率上表现为更好的趋势(96.8%vs82%,P=0.06)[16]。(2)与 WBRT相比,SRS能够更好的保护正常脑组织,SRS实现了多个小野三维集束单次大剂量照射,在转移灶形成高强度照射剂量,而在肿瘤边缘却形成一个锐减的剂量梯度,因而对周围正常脑组织损害小。(3)SRS有严格的适应症,2014年Schuttrumpf等对340例接受SRS的脑转移患者进行回顾性分析后,总结NSCLC脑转移行SRS治疗的适应证主要有:(1)肿瘤病灶较小(直径<3cm);(2)位置较深或位于功能区;(3)转移灶数目较少(1~3个);(4)手术或放疗后复发病灶的治疗[17]。SRT即分割模式为多次放疗,SRT 与SRS相比,除具备上述优点,舒适度相对更高,可实现对多发病灶或较大病灶的分次治疗,尤其对颅内巨大转移瘤[18]。
4 WBRT结合SRS
WBRT和SRS各有其缺点,单纯WBRT由于受脑内正常组织剂量限制,可能造成转移灶剂量不足;而单纯SRS对多发脑转移病灶及隐性病灶的控制较差。因此,WBRT和SRS联合治疗成为一大趋势,主要包括2种方式:(1)单纯WBRT后予SRS追量。2012年的一项荟萃分析显示,单纯 WBRT后联合SRS组与单纯WBRT组相比,OS差别无统计学意义;但对于单个病灶的患者,WBRT+SRS中位生存期优于单用 WBRT组(6.5月vs4.9月,P=0.04);联合治疗组在提高或保持6月KPS评分更具优势,且能减少糖皮质激素的使用量[19]。(2)SRS后补充 WBRT治疗。3项研究的 Meta分析显示,SRS联合WBRT较SRS并没有生存率上的提高,但却有更好的局部控制率(HR=2.61;P<0.000 1)和脑部远处转移控制率(HR=2.15;P<0.000 01)。更重要的是,单纯SRS所出现的神经系统并发症较 SRS联合 WBRT 更低[14,20-21]。
以上研究的不足在于对研究病例的原发灶未做限制。近期有2项针对原发灶为NSCLC的脑转移的研究,其中一项是Ⅱ期临床研究,66例NSCLC患者合并2~3个脑部转移灶、KPS评分>70分,接受了SRS联合 WBRT,中位生存期10.3月;而66例对照组患者只接受 WBRT,中位生存期7.2月(P=0.005)[22]。SRS在延长患者中位生存期上较单纯WBRT组具有显著的优势,与既往脑转移治疗的研究结果一致。另一项是回顾性研究,54例NSCLC患者接受了单纯SRS,117例NSCLC患者接受了SRS联合WBRT。结果显示,多发转移的患者中SRS联合WBRT组较单纯SRS组提高了中位生存期(13月vs8月,P=0.031),但在孤立病灶患者中,2组无明显差异[23],但也支持SRS在脑部孤立病灶治疗上的地位。基于以上的研究,近几年的临床实践中,对于NSCLC脑部单发病灶的治疗,SRS的应用得到了越来越多的重视,而 WBRT更多应用于脑部多发转移灶的治疗。
5 放疗联合使用化疗药——替莫唑胺
对于多发脑转移病灶,WBRT是基础治疗手段,而传统化疗药由于血脑屏障的存在,对脑转移瘤效果欠佳。替莫唑胺(temozolomide,TMZ)是一种新型口服烷化剂,能透过血脑屏障,因此对脑转移瘤有一定治疗效果。2010年一项针对NSCLC脑转移患者的Ⅱ期随机化试验的荟萃分析显示,TMZ+WBRT治疗脑转移与单纯WBRT相比,可提高颅内控制率,但却增加了胃肠道反应和骨髓抑制等不良反应的发生率[24]。2012年的一个荟萃分析也支持这一结论,WBRT+TMZ较单纯WBRT可提高脑转移的客观缓解率(OR=2.30,95%CI=1.79~2.98,P<0.001),但却以增加毒副反应为代价(RR=3.82,95%CI=2.33~6.28,P<0.001)[25]。廖恺等纳入4个NSCLC脑转移RCT的Meta分析显示,WBRT+TMZ与单纯WBRT相比,联合组客观缓解率是单纯组的1.55倍(P=0.003);在不良反应方面,胃肠道不良反应(恶心、呕吐)的发生率2组相当(P=0.14),而血液学不良反应(3/4度骨髓抑制)的发生率前者是后者的2.47倍(P=0.008);在远期疗效方面,2组间生存获益的可能性相当(P=0.69)[26]。可见 WBRT+TMZ虽然改善了客观缓解率,却增加了不良反应发生率,且未能将近期的局控获益转化为远期的生存获益。综上所述,对于TMZ+WBRT治疗NSCLC脑转移的疗效和安全性,还需要更多前瞻性高质量大规模的临床研究进行验证。
6 放疗联合靶向治疗
近年来,表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)已成为突变型NSCLC的一线治疗方案推荐用药,厄洛替尼和吉非替尼是其代表性药物。厄洛替尼和吉非替尼是小分子TKI,可穿透细胞膜和血脑屏障,在脑脊液中形成较高浓度,并在病灶中聚集。研究显示,应用EGFR-TKI治疗EGFR突变型NSCLC脑转移的有效率(RR)为60%~100%,完全缓解率高达40%。EGFR突变型NSCLC脑转移应用靶向治疗的中位OS为15~20月,脑部PFS为6.6~11.7月,OS和PFS均显著高于EGFR野生型 NSCLC脑转移患者[27-29]。Wu等报道,埃克替尼治疗48例肺腺癌无症状脑转移患者的颅内中位PFS为10.1月,其中EGFR突变型患者中位PFS为15.2月,而EGFR野生型仅4.4月[30]。综上所述,EGFR突变状态在脑转移患者中是一个独立的预后因素,突变者生存期更长。
WBRT除对肿瘤有杀伤作用外,还可以破坏血脑屏障,增加血脑屏障通透性,因而为靶向药物在颅内维持较高浓度创造了有利条件。Welsh等的一项Ⅱ期临床实验发现,厄洛替尼同步 WBRT治疗NSCLC脑转移的RR达86%,中位生存期为11.8月,其中EGFR突变型患者中位生存期达19.1月;且联合治疗未增加明显毒副反应[31]。Zeng等一项回顾性研究发现,吉非替尼联合脑部放疗的疗效优于吉非替尼单药治疗,前者脑转移的中位PFS和中位OS分别为10.6月和23.4月,显著高于吉非替尼单药治疗组,2组差别有统计学意义[32]。但RTOG的一项针对1~3个NSCLC脑转移病灶患者的Ⅲ期随机对照试验(RTOG-0320)显示,WBRT+SRS+埃克替尼或TMZ组与WBRT+SRS组相比,未明显改善中位OS,却增加了毒副反应[33]。因此,脑部放疗联合靶向治疗NSCLC脑转移虽取得一定疗效,但靶向药物与脑部放疗的剂量和治疗时机以及安全性还需更多前瞻性研究加以证明。
NSCLC患者除了可能存在EGFR-TKI突变型,还有一部分表现为与之互斥的EML4-ALK重排,对于这部分EML4-ALK重排的NSCLC的脑转移患者,克唑替尼对其颅外原发病灶有效,但对血脑屏障的通透性较差,很难在脑脊液中达到有效浓度[34-35]。此外,有研究表明,中枢神经系统是克唑替尼治疗期间最容易进展的部位[36]。因此,对于EML4-ALK重排的NSCLC脑转移患者,不推荐使用克唑替尼,而应考虑WBRT或者SRS作为初始治疗手段。
7 三维适形放疗和调强放疗
目前,对于脑转移的治疗,国外研究较多的是立体定向放疗,而对于三维适形放疗(three-dimensional conformal radiotherapy,3D-CRT)和调强放疗(intensity modulated radiotherapy,IMRT)的研究较少。立体定向放疗和3D-CRT及IMRT均可提高局部转移灶的照射剂量,减少周围正常组织的损伤,从而提高局部控制率。相比立体定向放疗,3D-CRT和IMRT靶区适形度更高,尤其对于形态不规则的病灶,能更好地保护正常脑组织,且并发症更少,即使是转移灶位于脑干、基底节区等SRS的禁忌部位,3D-CRT和IMRT的治疗安全性也能得到保障。而IMRT技术与3D-CRT相比,提高脑转移瘤剂量的同时,也提高全脑边缘最低剂量,且处方剂量线更紧更好的包绕全脑。2012年,胡银祥等对30例已完成IMRT的1~5个脑转移病灶的NSCLC病例,设计 WBRT+3D-CRT、WBRT+SRT计划,用剂量体积直方图分析3种技术之间的优势,结果提示,3种技术对1~2个转移瘤的周围脑组织剂量相似,而对3~5个转移瘤则IMRT最优,可提高靶区最小剂量和降低周围脑组织受量[37]。刘莲花等将120例NSCLC脑转移患者随机分为同期推量IMRT组(simultaneous integrated boost intensity modulated radiation therapy,SIBIMRT)和 WBRT+3D-CRT,结果显示,2组的完全缓解率(CR)分别为70.0%和46.7%(P=0.010),总有效率分别为90.9%和81.7%(P=0.191),1年生存率分别为68.3%和45.0%(P=0.007),急性不良反应发生率分别为21.7%和18.3%(P=0.648)[38]。Zhou 等 回 顾 性 分 析 了 29 例NSCLC脑转移患者行WBRT(每20次40Gy)+第4周同步追量SIB-IMRT(每5次20Gy)治疗,结果显示,其颅内中位PFS和OS均为10月,1年颅内控制率、局部脑失败率分别为62.9%,13.8%;2年颅内控制率、局部脑失败率分别为42.5%,30.9%;6月、1年、2年生存率分别为65.5%,41.4%,13.8%[39]。颅内病灶<3个或者联合靶向治疗者预后更好。综上所述,IMRT对于多发脑部转移灶(>3个)的适形度及对正常组织的保护较其他放疗方式更具优势,但因研究病例较少,关于远期疗效的结论尚待进一步证实。
8 预防性 WBRT(prophylactic cranial irradiation,PCI)
对于局限期或者广泛期NSCLC完全缓解或者部分缓解的患者,PCI不仅可以降低脑转移发生风险,还可以提高OS[40]。但对于NSCLC脑转移患者,PCI却获益不多。RTOG-0214发起了一项针对Ⅲ期NSCLC患者行PCI的研究,但因入组率低,在4.5年之后,因只入组了356例(设计入组数目1 058例)而宣布停止。入组结果显示,PCI组与对照组比较,在脑部新发转移灶的风险上有所降低(7.7%vs18%,P=0.004),但2组间在1年总生存率及无病生存率上无显著差异,且由于毒副反应而降低了生活质量。因此,PCI不应纳入NSCLC的标准治疗。
综上所述,WBRT仍然是治疗NSCLC脑转移的基本手段,但单独运用疗效有限,目前主要用于多发脑转移和辅助其他放疗方式。脑转移灶术后应行WBRT辅助治疗。1~3个脑转移灶行SRS疗效确切,但其与WBRT的联合治疗模式在生存获益方面尚存在争议。放疗联合TMZ毒副反应大,疗效和安全性有待验证。放疗联合靶向治疗NSCLC脑转移显示出良好的前景,但靶向药物与脑部放疗的剂量和治疗时机还需更多高级别前瞻性实验加以证明。对于1~5个脑转移灶和位于脑干、基底节区等部位的脑转移灶,IMRT显示出较大的优势,其对正常组织的保护值得肯定。PCI不应纳入NSCLC的标准治疗。
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