Timing of thoracic radiotherapy is more important than dose intensification in patients with limited-stage small cell lung cancer: a parallel comparison of two prospective studies

Strahlenther Onkol. 2020 Feb;196(2):172-181. doi: 10.1007/s00066-019-01539-1. Epub 2019 Nov 29.

Abstract

Purpose: The optimal radiotherapy dose/fraction for limited-stage small cell lung cancer (SCLC) is undefined. Our objectives were to compare efficacy between hyperfractionated thoracic radiotherapy (TRT; 1.5 Gy 2 times per day [bid] in 30 fractions) and hypofractionated TRT (2.5 Gy once per day [qd] in 22 fractions), and to explore prognostic factors influencing the prognosis, such as the timing of TRT.

Methods: Patients enrolled in two independent prospective studies were combined and analyzed. The primary endpoint was local/regional control (LRC). The prognosis was analyzed using the Cox proportional hazards regression model.

Results: Ninety-two and 96 patients were treated with hyperfractionated TRT and hypofractionated TRT, respectively. The 1‑ and 2‑year LRC rates of the two arms were 82.1 and 60.7%, and 84.9 and 68.8% (P = 0.27), respectively. The median overall survival (OS) times (months) were 28.3 (95% confidence interval, CI 16.4-40.1) and 22.0 (95% CI 16.4-27.5), while the 1‑year, 3‑year, and 5‑year OS rates were 85.2, 40.8, and 27.1%, and 76.9, 34.3, and 26.8% (P = 0.37), respectively. Using a multivariate Cox regression study, time (days) from the initiation of chemotherapy to TRT (TCT) ≤43 was associated with improved LRC (hazard radio, HR 0.39, 95% CI 0.20-0.76; P = 0.005). Time (days) from the start of chemotherapy to the end of TRT (SER) ≤63 (HR 0.50, 95% CI 0.32-0.80; P = 0.003) and prophylactic cranial irradiation (HR 0.43; 95% CI 0.29-0.63; P = 0.000) were favorably related to OS. Grade 2/3 acute radiation esophagitis was observed in 37.0 and 17.7% of patients in the hyperfractionated and hypofractionated arms, respectively (P = 0.003).

Conclusion: Both hyperfractionated and hypofractionated TRT schedules achieved good LRC and OS for patients with limited-stage SCLC in this study. Keeping TCT ≤43 and SER ≤63 resulted in a better prognosis. The incidence of acute esophagitis was significantly higher in the hyperfractionated arm.

Zusammenfassung: ZIELSETZUNG: Die optimale Dosis für die Radiotherapie des kleinzelligen Lungenkrebses (SCLC) im begrenzten Stadium ist nicht genau definiert. Hier sollen die Wirksamkeit der hyperfraktionierten Thoraxradiotherapie (TRT; 1,5 Gy zweimal pro Tag [bid] in 30 Fraktionen) mit der hypofraktionierten TRT (2,5 Gy einmal pro Tag [qd] in 22 Fraktionen) verglichen und prognostische Faktoren, wie der Zeitpunkt der TRT, untersucht werden.

Methoden: Die Daten von Patienten, die an zwei unabhängigen prospektiven Studien teilnahmen, wurden gepoolt analysiert. Der primäre Endpunkt war die lokoregionäre Kontrolle (LRC). Prognosefaktoren wurden mit dem Cox-proportional-hazards-Modell analysiert.

Ergebnisse: Es wurden 92 und 96 Patienten mit hyperfraktionierter TRT bzw. mit hypofraktionierter TRT behandelt. Die 1‑Jahres-, 2‑Jahres-LRC-Raten der zwei Arme betrugen jeweils 82,1 und 60,7 % sowie 84,9 und 68,8 % (P = 0,27). Das mediane Gesamtüberleben („overall survival“, OS; in Monaten) betrug 28,3 (95 %-Konfidenzintervall [KI] 16,4–40,1) und 22,0 (95 %-KI 16,4–27,5), während die 1‑Jahres-, 3‑Jahres- und 5‑Jahres-OS-Raten jeweils bei 85,2, 40,8, 27,1 % und 76,9, 34,3, 26,8 % lagen (P = 0,37). Mithilfe einer multivariaten Cox-Regressionsuntersuchung wurde erkannt, dass die Zeit (in Tagen) vom Beginn der Chemotherapie bis zur TRT (TCT) ≤43 mit einem verbesserten LRC assoziiert war (Hazard Ratio [HR] 0,39; 95 %-KI 0,20–0,76; P = 0,005). Die Zeit (in Tagen) vom Beginn der Chemotherapie bis zum Ende der TRT (SER) ≤63 (HR 0,50; 95 %-KI 0,32–0,80; P = 0,003) und bis zur prophylaktischen Schädelbestrahlung (HR 0,43; 95 %-KI 0,29–0,63; P = 0,000) standen in Korrelation mit dem OS. Eine akute Strahlenösophagitis vom Grad 2/3 wurde mit 37,0 % bei Patienten im hyperfraktionierten und mit 17,7 % im hypofraktionierten Arm beobachtet (P = 0,003).

Schlussfolgerung: In dieser Untersuchung erzielten die hyperfraktionierte sowie die hypofraktionierte TRT beide eine gute LRC und OS bei Patienten mit SCLC im beschränkten Stadium. Die Einhaltung von TCT ≤43 und SER ≤63 führten zu einer besseren Prognose. Das Auftreten einer akuten Ösophagitis war im hyperfraktionierten Arm signifikant häufiger.

Keywords: Limited stage; Lung cancer, small cell; Prognosis; Radiation dose; Thoracic radiotherapy.

Publication types

  • Comparative Study

MeSH terms

  • Adult
  • Aged
  • Dose Fractionation, Radiation
  • Female
  • Humans
  • Lung / pathology
  • Lung / radiation effects
  • Lung Neoplasms / diagnosis
  • Lung Neoplasms / pathology
  • Lung Neoplasms / radiotherapy*
  • Male
  • Middle Aged
  • Neoplasm Staging
  • Prognosis
  • Proportional Hazards Models
  • Prospective Studies
  • Small Cell Lung Carcinoma / diagnosis
  • Small Cell Lung Carcinoma / pathology
  • Small Cell Lung Carcinoma / radiotherapy*
  • Time Factors