Eine Pilotstudie zur reaktionsgesteuerten adaptiven Strahlentherapie für Patienten mit lokal fortgeschrittenem nicht-kleinzelligem Lungenkrebs

Hierbei handelt es sich um eine Pilotstudie zur Verbesserung der lokalen Tumorkontrolle bei gleichzeitiger Beibehaltung der gleichen Rate an Behandlungstoxizität durch Anpassung der Therapie an die unbeteiligte Lunge und Speiseröhre bei gleichzeitiger Anpassung der Therapie an den Tumor bei Patienten mit NSCLC im Stadium II/III.

Lungenkrebs ist die häufigste Krebstodesursache in den Vereinigten Staaten und weltweit. Im Jahr 2012 gab es in den Vereinigten Staaten 226.160 neue Fälle und 160.340 Todesfälle im Zusammenhang mit Lungenkrebs. Ungefähr 80–85 % der Lungenkrebserkrankungen sind NSCLC (nicht-kleinzelliger Lungenkrebs), und 40 % davon sind zum Zeitpunkt der Diagnose lokal fortgeschritten (Stadium II/III). Der aktuelle Behandlungsstandard für diese Patienten ist eine einheitliche RT (Strahlentherapie) mit gleichzeitiger Chemotherapie in einheitlichen Schemata. Selbst nach gleichzeitiger Radiochemotherapie betrug die 5-Jahres-Gesamtüberlebensrate jedoch immer noch etwa 15 %; Fast die Hälfte der Patienten versagte lokal. Gleichzeitig kann eine Intensivierung sowohl der Strahlentherapie als auch der gleichzeitigen Chemotherapie zu übermäßiger Toxizität oder unvollständiger Behandlung führen. Daher ist es wichtig, die Behandlung in Kombination mit einer durch funktionelle Bildgebung gesteuerten, reaktionsgesteuerten Behandlung und einer durch Biomarker gesteuerten individuellen Dosisverschreibung an die Empfindlichkeit jedes Einzelnen anzupassen und dabei sowohl das Tumor- als auch das Toxizitätsprofil zu berücksichtigen.

Es gibt Hinweise darauf, dass hochdosierte Strahlung das Potenzial hat, die lokal-regionale Kontrolle und das Gesamtüberleben bei Patienten zu verbessern, die mit einer fraktionierten Therapie bei gleichzeitiger Chemotherapie behandelt werden.

Allerdings ist es eine Herausforderung, bei der Mehrzahl der Patienten mit lokal fortgeschrittenem NSCLC eine hochdosierte RT zu verabreichen, ohne die Dosen an gefährdeten Organen zu überschreiten und erhebliche Nebenwirkungen zu verursachen.

Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass sie eine sicherere und wirksamere Therapie entwickeln könnten, indem sie die Behandlung an die Reaktion des einzelnen Patienten anpassen. In Bezug auf den Tumor stellten die Forscher die Hypothese auf, dass sie das Ergebnis verbessern könnten, indem sie die Dosis auf die aggressiveren Regionen des Tumors umverteilen, was mithilfe eines FDG-PET-Scans (Positronenemissionstomographie) während der Behandlung beurteilt wird. Im Hinblick auf unbeteiligte Organe benötigen Forscher Methoden zur Abschätzung der tolerierbaren Strahlendosen für den einzelnen Patienten und nicht für den Bevölkerungsdurchschnitt. Eine solche Strategie erfordert die Bewertung der globalen und regionalen normalen Lungenfunktion sowie die Technologie zur Verabreichung der Dosis auf eine Weise, die Schäden an der funktionellen Lunge und der Speiseröhre minimiert.

Während der RT kann die FDG-PET/CT potenziell wichtige Vorteile für einzelne Patienten bieten, indem sie die Dosis bei resistenteren Tumoren erhöht, einen frühen Wechsel zu einer alternativen, wirksameren Behandlung ermöglicht oder unnötige Toxizität im Zusammenhang mit einer ineffektiven Therapie vermeidet.

Die Patienten werden während der Behandlung außerdem einem V/Q-SPECT-Scan (Single-Photon Emission Computed Tomography) unterzogen, da ein adaptiver Plan, der auf SPECT während der Behandlung basiert, PART (Personalisierte adaptive Strahlentherapie) weiter optimieren kann, um hochdosierte Strahlung für gut funktionierende Patienten zu vermeiden Regionen und würde somit RILT (strahleninduzierte Lungentoxizität) verringern.

Durch die Kombination von Pre- und Während-V/Q-SPECT kann die Lunge in verschiedene Funktionsregionen eingeteilt werden, und es wurde eine Strategie entwickelt, um diesen Regionen unterschiedliche Priorität einzuräumen, um Lungenschäden zu minimieren.

Die Forscher planen, weiterhin Daten zu Serumbiomarkern zu sammeln, um ihr biophysikalisches Modell weiter zu verfeinern, mit dem ultimativen Ziel, die Verschreibung von Strahlendosen zu individualisieren.

Durch die Identifizierung von Hochrisikopatienten und die Anpassung der OAR-Dosisgrenzwerte (Organs at Risk) an die Toleranzschwelle erwarten die Forscher eine signifikante Verringerung der Inzidenz von Toxizität aus UMCC 2007.123 (NCT01190527) ohne Beeinträchtigung der Tumorkontrolle durch Anwendung des Modells zur Optimierung der Bestrahlungsplanung.