Effect of oxaliplatin-based chemotherapy on chemosensitivity in patients with peritoneal metastasis from colorectal cancer treated with cytoreductive surgery and hyperthermic intraperitoneal chemotherapy: proof-of-concept study

BJS Open. 2021 Mar 5;5(2):zraa075. doi: 10.1093/bjsopen/zraa075.

Abstract

Background: Chemosensitivity testing, including collagen gel droplet-embedded culture drug sensitivity test, has proven to be a useful tool in therapeutic decision-making. This retrospective analysis investigated chemosensitivity testing of peritoneal metastases collected during cytoreductive surgery (CRS), and its impact on survival in patients with colorectal cancer.

Methods: All patients with peritoneal metastasis from colorectal cancer who underwent CRS with or without hyperthermic intraperitoneal chemotherapy (HIPEC) between November 2008 and October 2014 were included. The growth inhibition rate was expressed as the ratio between the image density after treatment (T) and that before treatment (control, C). Tumours with a reduction in T/C ratio of less than 20 per cent were defined as resistant and those with a reduction of 20 per cent or more as sensitive. Groups were compared for overall (OS) and disease-free (DFS) survival.

Results: Of 84 eligible patients, 81 received neoadjuvant chemotherapy (NACT), including 56 patients with an oxaliplatin-based regimen. Mean(s.d.) follow-up was 23·4(22·9) months. The median overall survival of all patients was 19·0 (i.q.r. 5·7-36·1) months, with a progression-free survival time of 10·1 (4·5-17·0) months. Patients who received oxaliplatin-based NACT had significantly altered chemosensitivity to oxaliplatin; only 20 of 51 such patients showed chemosensitivity to oxaliplatin compared with 16 of 24 who did not undergo oxaliplatin-based NACT (P = 0·046). However, patients who showed chemoresistance to oxaliplatin had similar OS to those with chemosensitivity (18·8 versus 18·1 months; P = 0·835). The choice of HIPEC agents in patients who received oxaliplatin-based NACT did not significantly influence survival (oxaliplatin versus mitomycin C: median OS 20·6 (10·9-24·8) versus 19·0 (10·5-34·6) months, P = 0·811; DFS 6·6 (2·8-25·7) versus 9·3 (4·1-13·9) months, P = 0·191).

Conclusion: Patients who had oxaliplatin-based NACT showed a higher rate of chemoresistance to oxaliplatin at the time of CRS and HIPEC. The impact of chemosensitivity testing on OS remains unclear and needs further investigation.

Antecedentes: El análisis de la quimiosensibilidad, tales como la sensibilidad de los fármacos en cultivos con inclusión de gotas de colágeno ha demostrado ser útil como herramienta para la toma de decisiones. Este análisis retrospectivo investigó la quimiosensibilidad de las metástasis peritoneales extraídas durante la cirugía citorreductora (cytoreductive surgery, CRS) y su impacto en la supervivencia de pacientes con cáncer colorrectal.

Métodos: Se incluyeron todos los pacientes con metástasis peritoneales de cáncer colorrectal tratados con CRS y quimioterapia intraperitoneal hipertérmica (hyperthermic intraperitoneal chemotherapy, HIPEC) entre noviembre de 2008 y octubre de 2014. La tasa de inhibición del crecimiento se expresó como la relación entre la densidad de la imagen después del tratamiento (T) y la densidad de la imagen antes del tratamiento ‐ grupo control (C)‐: tasa T/C. Los tumores con una reducción de la tasa T/C de < 20% se definieron como quimiorresistentes, mientras que los tumores con T/C ≥ 20% se definieron como quimiosensibles. Se compararon la supervivencia global y la supervivencia libre de enfermedad entre los grupos mediante la prueba del rango logarítmico.

Resultados: De un total de 84 pacientes elegibles, 81 fueron tratados con quimioterapia neoadyuvante, incluyendo 56 pacientes tratados con quimioterapia basada en oxaliplatino. El tiempo medio de seguimiento fue de 23,4 ± 22,9 meses. La mediana de supervivencia global de todos los pacientes fue de 19,0 ± 3,0 meses con una supervivencia libre de enfermedad de 10,1 ± 1,8 meses. Los pacientes tratados con oxaliplatino mostraban una quimiosensibilidad al oxaliplatino alterada (T/C: 20/51 pacientes; 39,2%) en comparación con los pacientes tratados sin oxaliplatino (T/C: 16/24; 67%; P = 0,02). Sin embargo, los pacientes co quimiorresistencia al oxaliplatino presentaron una supervivencia global similar a los pacientes quimiosensibles (20,6 versus 18,1 meses; P = 0,89). La elección de los fármacos para la HIPEC en los pacientes tratados con quimioterapia neoadyuvante basada en oxaliplatino no mostró influencia en la supervivencia global ni en la supervivencia libre de enfermedad cuando se comparaba con HIPEC con oxaliplatino o mitomicina C (20,6 ± 3,1 versus 15,3 ± 2,4 meses; P = 0,62; mediana supervivencia libre de enfermedad 6,6 ± 8,1 versus 9,3 ± 1,9 meses; P = 0,18).

Conclusión: Los pacientes tratados con quimioterapia neoadyuvante basada en oxaliplatino mostraron una tasa más alta de quimiorresistencia al oxaliplatino en la CRS e HIPEC. No se ha observado impacto en la supervivencia, pero este aspecto debe ser investigado especialmente.

Patients receiving oxaliplatin‐based neoadjuvant chemotherapy owing to peritoneal metastasis from colorectal cancer showed a higher rate of chemoresistance to oxaliplatin at the time of cytoreductive surgery and hyperthermic intraperitoneal chemotherapy (HIPEC) in this proof‐of‐concept study. Although a survival benefit is yet to be demonstrated, the drug used during HIPEC must be selected carefully, considering the development of chemoresistance in tumour tissue as a result of neoadjuvant treatment.

Chemoresistance and HIPEC in colorectal metastasis

Publication types

  • Observational Study

MeSH terms

  • Adult
  • Aged
  • Antineoplastic Agents / therapeutic use*
  • Colorectal Neoplasms / pathology
  • Colorectal Neoplasms / therapy*
  • Combined Modality Therapy
  • Cytoreduction Surgical Procedures / methods
  • Female
  • Humans
  • Hyperthermic Intraperitoneal Chemotherapy / methods
  • Japan
  • Male
  • Middle Aged
  • Mitomycin / therapeutic use
  • Oxaliplatin / therapeutic use*
  • Peritoneal Neoplasms / secondary
  • Peritoneal Neoplasms / therapy*
  • Postoperative Complications
  • Proof of Concept Study
  • Retrospective Studies
  • Survival Rate

Substances

  • Antineoplastic Agents
  • Oxaliplatin
  • Mitomycin