立体定向放射治疗在肝细胞癌治疗中的应用进展
2020-01-11综述审校
综述 审校
肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)占原发性肝癌的80%~90%。在全球范围内,HCC的发病率位居第五位,而死亡率位居第三位[1]。基于目前的临床指南,可供选择的治疗方案主要包括手术切除、肝移植、射频消融、介入治疗、靶向治疗和放疗等。
由于肝脏的辐射耐受性相对较低,放疗对HCC的作用一度受到质疑。随着临床治疗经验的不断增加,目前认为放疗是HCC 有效和安全的局部治疗手段。同时,现代放疗技术的发展,包括图像引导放射治疗(image-guided radiation therapy,IGRT)、调强放射治疗(intensity modulated radiation therapy,IMRT)和立体定向体放射治疗(stereotactic body radiation therapy,SBRT)等,扩大了放疗的适应证。对于那些无法接受手术切除,且不符合经动脉栓塞化疗或射频消融治疗条件的小肝癌患者,SBRT 是一个有效的替代治疗选择。本文将就SBRT 治疗HCC 的有效性和安全性,及其联合免疫检查点抑制剂应用的临床意义和前景进行综述。
1 SBRT的原理
SBRT 使用立体定向非共面放疗,通过较少分次(1~5 次)的照射提供高剂量、高精度的放疗(8~12 Gy/fx),同时邻近的正常组织受到最大限度的保护[2]。SBRT 在20世纪90年代首次被应用于肝癌的治疗[3],随着临床研究数据的不断增加,目前NCCN指南已经将SBRT作为不能手术、无移植肿瘤适应证的肝癌患者的治疗选择(2B 类)[4]。由于存在诱发放射性肝病(radiation-induced liver disease,RILD)的风险,因此肝癌SBRT 治疗的实施需要严格的选择患者、精确的定位、精确的靶区勾画、呼吸运动的控制,以及对周围正常组织受照射剂量的严格限定。
2 患者选择
HCC 的SBRT 治疗需要严格的选择患者。虽然目前对肿瘤的大小和数量无明确的限制,但大多数的临床研究纳入的是肿瘤直径≤5 cm,1~3个肝内病灶的患者[5]。SBRT的实施取决于可以保留的正常肝脏体积(全部肝脏体积减去肿瘤体积,通常至少为700 mL)。对于肝功能,目前认为肝功能Child-Pugh分级A 或B 级的患者适合接受SBRT 治疗,但对于B级的患者需要进行剂量调整和严格的正常组织剂量限定。对于Child-Pugh分级C级的患者,由于肝脏的辐射耐受性尚不确定,故SBRT的实施须非常慎重[6]。
3 呼吸运动控制
SBRT 治疗中的一个关键问题是呼吸运动的控制,因为肝脏在正常呼吸过程中会在相当大的范围内运动。为确保肝脏肿瘤能够接受到预期的照射剂量,同时减少对周围正常组织的损伤,可使用包含运动轨迹的4D-CT 扫描、屏气、强制浅呼吸、呼吸门控和实时肿瘤追踪等方法。对于SBRT 呼吸运动的控制应该比传统的放疗更加严格。目前研究已经证明使用患者体内标记的实时肿瘤跟踪的精度最高,体内标记可以是TACE后残留的放射不透明碘油,也可以是在超声引导下植入的金标(fiducial)。
4 靶区勾画和剂量限制
肝癌的SBRT 可以采用各种治疗设备(如静态IMRT、容积调强、螺旋断层治疗和射波刀)进行。大体肿瘤体积(gross tumor volume,GTV)定义为原发肿瘤以及核磁共振成像显示的门静脉癌栓,建议采用定位CT 与核磁共振融合的图像配准方法,以更加精准的勾画靶区[7]。临床肿瘤体积(clinical tumor volume,CTV)定义为GTV 外扩0.3~0.5 cm,包括亚临床病灶。内靶区(internal tumor volume,ITV)定义为包括不同呼吸时相的所有CTV 的集合,相当于计划肿瘤体积(planning tumor volume,PTV)。除勾画肿瘤轮廓之外,肝脏、双肾、胃、十二指肠和脊髓都应该精心勾画,并在治疗计划中加以考虑。根据美国医学物理学家协会的剂量限制指南[8]执行SBRT计划时应确定以下明确的计划目标:1)≥700 mL的正常肝脏体积接受的照射剂量≤15 Gy;2)小肠、十二指肠和胃的最大剂量点<24 Gy;3)脊髓的最大剂量点<18 Gy;4)≥67%的肾脏接受的照射剂量<15 Gy,V15<35%。根据2014年韩国肝癌研究小组的指南[9],接受总照射剂量<15 Gy的正常肝脏体积≥700 mL,或者正常肝脏体积(全部肝脏体积减去GTV)的平均剂量必须限制在28 Gy以下。
5 肝细胞癌SBRT的临床疗效
自2001年以来,已有多项前瞻性试验报道SBRT在肝癌治疗中的良好结果。Goodman 等[10]进行了一项Ⅰ期临床试验,纳入HCC 或转移性肝脏肿瘤的患者,照射剂量从单次18 Gy 递增到30 Gy,1年的局部控制率为77%,不良反应可接受,中位随访期17 个月,2年生存率为50%。有研究对于Child-Pugh 分级A 级的患者,采用36~48 Gy/3 fx(剂量逐渐递增)或44 Gy/3 fx,而Child-Pugh 分级B 级的患者则采用40 Gy/5 fx,所有患者的局部控制率均高于90%,2年生存率为60%[11-12]。一项韩国的Ⅱ期临床试验评估了47 例HCC 早期患者的SBRT 的疗效,中位处方剂量给予57 Gy/3 fx(42~60 Gy)[5]。该研究的2年局部控制率和生存率分别为94.6%和68.7%,只有13%的患者放疗后Child-Pugh分级从A级升级到B级,表现出良好的耐受性。Bujold等[6]报道了对Child-Pugh分级A级的102例进展期HCC患者进行6次SBRT治疗的Ⅰ/Ⅱ期临床试验显示,中位肿瘤直径为7.2 cm,高于其他研究的报道,55%的患者合并有门静脉癌栓,基于正常肝脏体积或其他正常组织的剂量限制毒性,中位处方剂量给予36(24~54 Gy)Gy/6 fx。在中位随访期31 个月后,1年的局部控制率为87%,中位生存期17 个月。同时,该研究还对59 例Child-Pugh分级A~B9 级患者SBRT 治疗的预后进行了前瞻性评估,中位肿瘤体积为33.6 mL,20%的患者合并有癌栓。Child-Pugh 分级A 级和B 级患者的中位生存时间分别为45 个月和17 个月,预估2年的局部控制率分别为92%和82%。4例(11%)Child-Pugh 分级A级和8 例(38%)B 级患者出现3/4 级的肝脏不良反应。对于Child-Pugh分级B级的患者来说,正常肝脏体积的受照射剂量与不良反应增加呈正相关。
多项回顾性研究也报道SBRT 对肝癌患者的良好结果,Su等[13]对114例肝癌患者采用射波刀进行治疗,1年的局部控制率为90.9%,1年和3年的生存率分别为94.1%和75.3%。Huang 等[14]采用Cox 多变量回归风险分析来比较接受SBRT和非SBRT放疗患者的生存率,在对可能的预后因素进行调整后,SBRT治疗组(28例)和匹配对照组(28例)的2年生存率具有显著性差异(72.6%vs.42.1%,P=0.013),SBRT 的应用显著改善了不能手术切除的HCC 患者的生存率。Kimura 等[15]发现SBRT 联合肝动脉栓塞化疗是治疗小孤立原发性HCC 的有效和安全的局部治疗方法,完全缓解率为96%。在大规模的研究中,Sanuki等[16]报道185例不适合手术或射频消融的直径≤5 cm的孤立性肝细胞癌患者的治疗结果,Child-Pugh分级A级和B 级的处方剂量分别为40 Gy/5 fx 或35 Gy/5 fx,3年的局部控制率和生存率分别为91%和70%,且剂量水平之间无显著性差异。然而,13%的患者出现了≥3级的肝脏不良反应,尤其在肝功能Child-Pugh B级的患者中更为常见。此外,SBRT 也被用来治疗门静脉或下腔静脉癌栓、巴塞罗纳分期C 期的HCC、Child-Pugh分级C级以及肿瘤直径≥10 cm的患者[17-18],均获得了可观的客观缓解率和生存获益。
6 SBRT作为肝移植前的桥接治疗
对于等待肝移植的HCC患者来说,SBRT也是一种合适的桥接治疗手段。O'Connor等[19]报道10例肝细胞癌患者(11 个病灶)在接受SBRT 治疗后成功进行了原位肝移植,中位间隔时间为113(8~794)天,中位随访期62 个月,患者的5年生存率和无疾病进展生存率均为100%,仅4 例出现急性肝脏不良反应。术后病理显示SBRT 治疗后的病理缓解率为27%。Sapisochin 等[20]对379 例接受过肝移植前桥接治疗的患者进行比较,其中接受射频消融术244 例、SBRT 治疗36 例和肝动脉栓塞化疗术99 例。各组的脱落率和术后并发症发生率均相似。移植后射频消融组为81%,SBRT组患者3年生存率为75%,而肝动脉栓塞化疗组为75%,差异并不显著。该研究首次表明,SBRT 可以与肝动脉栓塞化疗或射频消融一样用于HCC患者移植前的桥接治疗。
7 SBRT联合免疫检查点抑制剂治疗
SBRT联合免疫检查点抑制剂的治疗是目前研究的热点,临床前研究认为SBRT比常规分割的放疗更能够激发免疫功能[21]。有小样本的研究报道5 例肝癌患者接受SBRT 联合PD-1 的治疗,PCR 率达到100%,1年的局部控制率和生存率为100%,且安全性良好[22]。因此,SBRT 联合免疫检查点抑制剂治疗可能会成为肝癌患者的有效治疗手段,但是仍然需要进一步的临床研究数据支持。
8 SBRT治疗后的肝脏不良反应
当全部肝脏的受照射剂量超过35 Gy 时,出现RILD的概率会明显增加。随着放疗技术的进步以及对肝脏放射耐受性研究的不断深入,目前认为仅对部分肝脏进行照射可以降低RILD发生的风险。根据Dawson等[23]研究结果,在肝功能正常的条件下,如果受照射的肝脏体积小于全部肝脏体积的25%,就可以耐受超过100 Gy 的放疗剂量,而出现肝脏不良反应的风险较小。目前HCC 最常见的SBRT 剂量分割模式包括10~20 Gy/3 fx、8~10 Gy/4~6 fx和5~5.5 Gy/10 fx[24]。然而,与肝转移患者相比,HCC患者由于大多合并潜在的肝脏基础疾病,因此在接受SBRT治疗后更容易出现肝不良反应。有研究发现在SBRT 治疗后的3个月内,分别有10%和30%早期和晚期HCC患者的Child-Pugh 评分增加[25]。然而,目前仍缺乏HCC 肝脏不良反应的发生率与SBRT 剂量学参数相互关联的明确证据。Liu 等[26]研究采用射波刀治疗74 例原发性肝癌,剂量统一为45 Gy/3 fx。结果发现治疗前患者的全部肝脏体积和正常肝脏体积与SBRT治疗后≥2级的肝脏不良反应发生相关。如采用45 Gy/3 xf的剂量分割模式,应确保全部肝脏体积≥1 162 mL以及正常肝脏体积≥1 148 mL以提高治疗的安全性。
9 结语
SBRT治疗HCC是一个有效且无创的选择,局部控制率约为90%,耐受性良好。同时SBRT也是HCC患者在肝移植前有效的桥接治疗方法,但仍需进一步的多中心前瞻性研究来证实。此外,放疗联合免疫检查点抑制剂可能是比单纯放疗更有效的联合策略,其临床意义还需要进一步的研究。