Second Malignancies in High‑Dose Areas of Previous Tumor Radiotherapy

Abstract

Purpose:

To characterize second tumors that developed in or near the high-dose areas of a previous radiotherapy, regarding their frequency, entities, latency, and dose dependence.

Patients and Methods:

9,995/15,449 tumor patients of the Radiation Oncology Department in Ulm, Germany, treated between 1981 and 2003, survived at least 1 year after radiotherapy. By long-term follow-up and review of treatment documentation, 100 of them were identified who developed an independent second cancer in or near the irradiated first tumor site.

Results:

Major primary malignancies were breast cancer (27%), lymphoma (24%), and pelvic gynecologic tumors (17%). Main second tumors were carcinomas of the upper (18%) and lower (12%) gastrointestinal tract, head and neck tumors (10%), lymphoma (10%), breast cancer (9%), sarcoma (9%), and lung cancer (8%). Overall median second tumor latency was 7.4 years (1–42 years). For colorectal cancer it was 3.5 and for leukemia 4.3 years, but for sarcoma 11.7 and for breast cancer 17.1 years. The relatively frequent second tumors of the upper gastrointestinal tract were associated with median radiation doses of 24 Gy. By contrast, second colorectal cancer and sarcoma developed after median doses of 50 Gy.

Conclusion:

The 5- and 15-year probability to develop a histopathologically independent second tumor in or near the irradiated first tumor site, i.e., after intermediate or high radiation doses, was 0.5% and 2.2%, respectively. To identify potentially radiogenic second malignancies, a follow-up far beyond 5 years is mandatory. The incidence and potential dose-response relationship intermediate will be analyzed by a case-case and a case-control study of the Ulm data.

Zusammenfassung

Ziel:

Zweitmalignome, die sich im oder nahe am Hochdosisbehandlungsvolumen einer vorangegangenen Strahlentherapie entwickelten, sollten hinsichtlich ihrer Häufigkeit, Entitäten, Latenz und Dosiskorrelation charakterisiert werden.

Patienten und Methodik:

9 995/15 449 Patienten, die zwischen 1981 und 2003 in der Klinik für Strahlentherapie der Universität Ulm behandelt wurden, überlebten mindestens 1 Jahr. Unter diesen Patienten wurden durch Langzeit-Follow-up und Überprüfung der Behandlungsdokumentation 100 Fälle identifiziert, bei denen sich im oder nahe am Ersttumor-Bestrahlungsvolumen ein unabhängiger Zweittumor entwickelte.

Ergebnisse:

Die dominanten Erstmalignome waren Mammakarzinome (27%), Lymphome (24%) und gynäkologische Beckentumoren (17%). Häufiger beobachtete Zweittumoren waren Karzinome des oberen (18%) und unteren (12%) Verdauungstrakts, des Kopf-Hals-Bereichs (10%), Lymphome (10%), Mammakarzinome (9%), Sarkome (9%) und Lungentumoren (8%). Die Latenz der Zweittumoren lag insgesamt bei median 7,4 Jahren (1–42 Jahre), für kolorektale Karzinome bei 3,5 und für Leukämien bei 4,3 Jahren, für Sarkome dagegen bei 11,7 und für Mammakarzinome bei 17,1 Jahren. Die relativ häufigen Zweittumoren des oberen Verdauungstrakts entstanden in Arealen, die bei der Ersttherapie median 24 Gy erhielten, kolorektale Karzinom und Sarkome dagegen entwickelten sich nach Mediandosen von 50 Gy.

Schlussfolgerung:

Die 5- bzw. 15-Jahres-Wahrscheinlichkeit, ein Zweitmalignom im oder nahe am ursprünglichen Behandlungsvolumen, also nach mittleren bis hohen Strahlendosen, zu entwickeln, lag bei 0,5% bzw. 2,2%. Um potentiell radiogene Zweittumoren zu erkennen, sind Nachbeobachtungszeiten von weit über 5 Jahren erforderlich. Inzidenzen und mögliche Dosis-Wirkungs-Beziehungen sollen im Rahmen von Fall-Fall- und Fall-Kontroll-Studien an den Ulmer Daten untersucht werden.