Acute radiation reaction and local control in breast cancer patients treated with postmastectomy radiotherapy

Abstract

Background

We have investigated the variation of acute radiation reactions in medium-risk patients with postmastectomy radiotherapy with regard to a possible correlation between radiation oeaction of normal tissues and local tumor control.

Material and Methods

From 1985 through 1991, a total number of 194 patients received postmastectomy radiotherapy for breast cancer pT1-2pN0-2M0 at the University of Halle-Wittenberg. The lymphatics were irradiated by an anterior 9-MV photon field and the chest wall by an individually shaped anterior field with 9-MV electrons. Both fields received single doses of 2 Gy 5 times weekly up to a total dose of 44 Gy to the chest wall and 50 Gy to the lymphatics. All patients were routinely evaluated once weekly during radiotherapy for acute side effects by one examiner. Skin erythema was classified as mild, moderate or severe, esophagitis as being present in form of dysphagia or not and pneumonitis, if present, as asymptomatic (visible only on repeated chest X-rays) or clinically symptomatic. A differential blood count was also carried out once weekly. For this analysis, the records of all patients were retrospectively reviewed. The median follow-up at the time of analysis was 4.2 years.

Results

Of the patients, 98 (51%) had a mild, 53 (27%) moderate and 43 (22%) a severe erythema. Furthermore, 38 patients (20%) had signs of esophagitis, 13 (7%) had asymptomatic and 26 (13%) symptomatic pneumonitis. Patients with severe erythema or erythema plus esophagitis and pneumonitis had a more pronounced decrease in lymphocyte count during treatment than patients with mild erythema: the lymphocyte nadir was 0.14 vs 0.73 Gpt/l in patients with severe vs mild erythema, and 0.36 vs 0.69 Gpt/l in patients with erythema plus esophagitis plus pneumonitis vs patients with erythema only, p<0.05. Of the patients, 44 (22%) developed chronic side effects, mostly arm edema. There was no correlation between acute and late effects. An overall number of seven local recurrences (3.6%) occurred. The risk of developing a local recurrence within 5 years after treatment was 0% in patients with severe erythema or erythema plus esophagitis/pneumonitis vs 7% in patients with mild erythema only; this difference was marginally significant, p=0.055.

Conclusions

This analysis showed a trend towards better local control in patients with severe acute radiation reaction of normal tissue. The data support a recent publication by Dahl and coworkers showing a linkage between acute radiation reaction of normal tissue and tumor response in patients with preoperative radiotherapy for rectal cancer. The correlation between acute normal tissue reaction and local control might be explained by interindividual variations in the intrinsic, genetically determined radiosensitivity. However, local factors might also be involved, e. g. induction of a cytokin cascade in cases of acute reactions in normal tissues.

Zusammenfassung

Hintergrund

Ziel dieser retrospektiven Untersuchung war es, den nachweis einer möglichen Korrelation der Strahlenempfindlichkeit von unterschiedlichen Normalgeweben und Tumorgeweben zu prüfen.

Patienten und Methode

Wir analysierten die Krankenakten von 194 Patientinnen, die im Zeitraum von 1985 bis 1991 wegen eines Mammakarzinoms in den Stadien pT1-2 pN0-2 M0 adjuvant nach Mastektomie bestrahlt wurden. Die Brustwand wurde mit 9-MV-Elektronen mit 2 Gy täglich bis 44 Gy und die Lymphabflußwege mit einem anterioren 9-MV-Photonenfeld ebenfalls mit täglichen Einzeldosen von 2 Gy bis zu einer Gesamtdosis von 50 Gy bestrahlt. Beurteilt wurden die Akutnebenwirkungen einmal wöchentlich, wobei das Erythem der Haut als leicht, mäßig oder kräftig, eine Ösophagitis anhand der Dysphagie und eine Pneumonitis als asymptomatisch (nur radiologisch) oder symptomatisch eingeschätzt wurden. Ein Differentialblutbild wurde einmal wöchentlich untersucht. Es wurde der Zusammenhang zwischen akuten Nebenwirkungen, Blutbildveränderungen und Lokalrezidivhäufigkeit untersucht. Zur Auswertung wurden der Fisher-Exakt-Test sowie der Log-Rank-Test herangezogen.

Ergebnisse

Ein leichtes Erythem der Haut hatten 98 Patientinnen (51%), ein mäßiges 53 (27%) und ein kräftiges 43 (22%). Bei 38 Patientinnen (20%) wurden Zeichen der Ösophagitis gefunden. Es hatten 13 (7%) eine asymptomatische und 26 (13%) eine symptomatische Pneumonitis. Die Frequenz der chronischen Nebenwirkungen (insgesamt 22%) korrelierte nicht mit den Akutnebenwirkungen. Patientinnen mit einem kräftigen Erythem hatten einen niedrigeren Lymphozytennadir unter Therapie als solche mit leichtem Erythem (0,14 Gpt/l vs. 0,73 Gpt/l, p<0,05). Weiterhin korrelierte ein besonders starker Lymphozytenabfall auch mit zunehmender Nebenwirkungshäufigeit (Lymphozytennadir bei Patientinnen mit Erythem_+ Osophagitis_+ Pneumonitis 0,36 Gpt/l vs. 0,69 Gpt/l bei Patientinnen mit Erythem allein). Insgesamt wurden sieben Lokalrezidive (3,6%) beobachtet. Bei Einteilung der Patientinnen in drei Subgruppen mit unterschiedlich starken Akutnebenwirkungen hatten die mit leichten Nebenwirkungen ein höheres Lokalrezidivrisiko als Patientinnen mit starken Reaktionen (7% vs. 0% nach fünf Jahren, p=0,055).

Schlußfolgerungen :

Die Korrelation von starken Akutnebenwirkungen (kräftige Erytheme, mehrere Nebenwirkungen gleichzeitig) während der Radiotherapie und besserer lokaler Tumorkontrolle könnte durch die Hypothese interindividueller Unterschiede in der intrinsischen Radiosensibilität erklärt werden, wie kürzlich von Dahl et al. beschrieben. Als andere Erklärungsmöglichkeit kommt auch eine lokale Zytokinausschüttung bei akuten Strahlenreaktionen mit konsekutiver Beeinflussung der Radiosensibilität residueller Tumorzellen in Betracht.