ISAC Studie

Ion irradiation of sacrococcygeal chordoma

Hypofraktionierte Bestrahlung von Kreuz-/Steißbeinchordomen mittels Ionen

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Chordome sind sehr seltene bösartige Tumore (1-4% aller bösartigen Knochentumore). Diese langsam wachsenden Tumore entspringen Resten der sogenannten Chorda dorsalis, einer embryonalen Struktur. Etwa ein Drittel der Chordome entstehen in der Sakralregion. In der Behandlung von sakralen Chordomen gilt die chirurgische Resektion immer noch als Standard. Jedoch ist, aufgrund der Größe, der Nähe zu Nerven/Gefäßen und der komplexen Anatomie des Beckens eine komplette Entfernung mit ausreichendem Sicherheitssaum oft schwer durchzuführen. Eine radikale Operation mit Sicherheitssäumen führt oft zu Blasen- und Mastdarmlähmung, sowie weiteren motorischen und sensiblen Ausfällen. Eine Nachbestrahlung ist aufgrund des hohen Risikos eines erneuten Tumorwachstums trotz ausgedehnter Operation notwendig. Für eine Bestrahlung sind sehr hohe Bestrahlungsdosen in der Nähe von Risikoorganen, wie z.B. Enddarm, notwendig. Hierbei gilt die Partikeltherapie (Protonen/Schwerionen) als derzeitiger Goldstandard. Aufgrund strahlenbiologischer Überlegungen kann durch eine Erhöhung der Einzeldosis eine wirksamere Dosis auf die Chordomzellen appliziert werden, ohne dass das Risiko an Nebenwirkungen steigt. Eine japanische Studie mit alleiniger hypofraktionierter Bestrahlung mittels Kohlenstoffionen, ohne vorangehende Operation bestätigt dieses strahlenbiologische Modell. Die Daten zeigen eine exzellente Tumorkontrolle nach alleiniger Bestrahlung mit Kohlenstoffionen bei Patienten mit nichtoperablen sakralen Chordomen. Die Kontrollrate nach 5 Jahren betrug 88%.

Diese Studie ist eine monozentrische, prospektive, randomisierte klinische Phase II Studie deren Durchführung am Heidelberger Ionenstrahl Therapie Zentrum (HIT) erfolgt. Patienten mit Chordomen der Kreuz-/Steißbeinregion werden entweder für eine Behandlung mit Protonen oder Kohlenstoffionen randomisiert, d.h. zufällig zugeteilt. Die biologisch effektive Gesamtdosis in beiden Behandlungsarmen beträgt 64 GyE Diese Dosis wird auf 16 Bestrahlungssitzungen a 4 GyE aufgeteilt. Daher ist die biologisch wirksame Tumordosis etwa 96 Gy. Der primäre Endpunkt dieser Studie ist die Verträglichkeit der Therapie. Weitere Endpunkte sind lokale Kontrolle des Tumors und das Überleben.

Wichtigste Einschlusskriterien

  • Karnofsky Index ≥70%
  • Alter zwischen 18 und 80 Jahren
  • Histologisch gesichertes sakrococcygeales Chordom
  • Makroskopischer (Rest-) Tumornachweis im MRT

Wichtigste Ausschlusskriterien

  • Stadium IV (Fernmetastasen)
  • Craniocaudale Tumorausdehnung, die sich technisch nicht am HIT im Scanmodus behandeln lässt (derzeit >16 cm)
  • Metallimplantate auf Höhe des Chordoms, die die Bestrahlungsplanung beeinflussen
  • Vorangegangene Strahlentherapie im Becken
  • Schwangerschaft
  • simultane Chemo- oder Immunotherapie

ISAC trial

Hypofractionated Ion Irradiation of Sacrococcygeal Chordoma


Contact:


Dr. Matthias Uhl, E-Mail Opens window for sending emailMatthias.Uhlnospam@med.uni-heidelberg.de
Karen Lossner, E-Mail Opens window for sending emailKaren.Lossnernospam@med.uni-heidelberg.de

 

Chordomas are rare malignant tumors (1-4% of all malignant bone tumors). These slow-growing tumors arise from remnants of the notochord, an embryonic structure. About one third of chordomas arise in the sacral region. Surgical resection is still considered standard in the treatment of sacral chordoma. However, a complete removal with a sufficient safety margin is often difficult to perform due to the size, proximity to nerve / blood vessels and the complex anatomy of the pelvis. A radical surgery with safety margins often leads to bladder and bowel paralysis and other motoric and sensoric deficits. A postoperative radiotherapy is necessary due to the high risk of tumor regrowth. High irradiation doses next to the normal tissue are required for a sufficient tumor control. Therefore, particle therapy (proton / heavy ion) is the current gold standard. Due to radiobiological considerations a more effective dose can be administered to the chordoma cells by increasing the single dose per fraction, without increasing the risk of side effects. A Japanese trial with carbon ion irradiation confirmed this radiobiological model in patients with unresectable sacral chordomas. The data show excellent tumor control rates after irradiation with carbon ions in patients with inoperable sacral chordoma. The local control rate at 5 years was 88%.

This study is a single-center, prospective, randomized clinical phase II trial at the Heidelberg Ion-beam therapy center (HIT). Patients with sacrococcygeal chordoma are randomized either to proton therapy or carbon ion therapy. The total biologically effective dose in both treatment arms is 64 GyE. This dose is given in 16 radiation sessions. Hence, the biological dose to the tumor is 96 Gy.The primary endpoint of this study is the feasibility and toxicity. Other endpoints are local control of the tumor and survival.

Main inclusion criteria
  • Karnofsky index ≥ 70%
  • Age between 18 and 80 years
  • Histologically confirmed sacrococcygeal chordoma
  • Macroscopic (residual) tumor detection in MRI

Main exclusion criteria
  • Stage IV (distant metastases)
  • craniocaudal tumor extension, which technically can not be treated at HIT in scan mode (currently> 16 cm)
  • Metal implants at the level of chordoma affecting the treatment planning
  • Previous pelvic radiotherapy
  • Pregnancy
  • simultaneous chemotherapy or immunotherapy