Radiation Therapy in the Multimodal Treatment Approach of Pituitary Adenoma

Background:

Pituitary tumors are relatively uncommon, comprising 10–12% of all intracranial tumors. The treatment consisting of surgery, radiotherapy and drug therapy or a combination of these modalities is aimed at the control of tumor cell proliferation and – in endocrine active tumors – the reduction of hormone secretion. However, the slow proliferation characteristics of pituitary tumors necessitate long-term studies for the evaluation of the treatment results. In the last decade there has been continuous improvement in surgical procedures, radiotherapy techniques and drug generation. In this paper, literature will be reviewed to assess the role of modern radiotherapy and radiosurgery in the management of pituitary adenomas.

Material and Methods: Nowadays, magnetic resonance imaging for the definition of the target volume and a real three-dimensional (3-D) treatment planning with field conformation and the possibility for non-coplanar irradiation has to be recommended. Most groups irradiate these benign tumors with single doses of 1.8–2.0 Gy up to a total dose of 45 Gy or 50.4 Gy in extensive parasellar adenomas. Adenomas are mostly small, well circumscribed lesions, and have, therefore, attracted the use of stereotactically guided high-precision irradiation techniques which allow extreme focussing and provide steep dose gradients with selective treatment of the target and optimal protection of the surrounding brain tissue.

Results: Radiation therapy controls tumor growth in 80–98% of patients with non-secreting adenomas and 67–89% for endocrine active tumors. Reviewing the recent literature including endocrine active and non-secreting adenomas, irradiated postoperatively or in case of recurrence the 5-, 10- and 15-year local control rates amount 92%, 89% and 79%. In cases of microprolactinoma primary therapy consists of dopamine agonists. Irradiation should be preferred in patients with macroprolactinomas, when drug therapy and/or surgery failed or for patients medically unsuitable for surgery. Reduction and control of prolactin secretion can be achieved in 44–70% of patients. After radiotherapy in acromegaly patients somatomedin-C and growth hormone concentrations decrease to normal leels in 70–90%, with a decrease rate of 10–30% per year. Hypercortisolism is controlled in 50–83% of adults and 80% of children wit Cushing's disease, generally in less than 9 months. Hypopituitarism is the most common side effect of pituitary irradiation with an incidence of 13–56%. Long-term overall risk for brain necrosis in a total of 1,388 analyzed patients was estimated to be 0.2%. Other side effects are rare too, and do also depend on the damage produced by tumor itself or preceding surgery. They include deterioration of vision in 1.7% of all cases, vascular changes in 6.3%, neuropsychological disorders such as dementia in 0.7% and secondary malignancies in 0.8%, if single doses of 2.0 Gy and total doses of 50 Gy are not exceeded.

Conclusion: Conventional radiation therapy of pituitary adenoma is highly effective. It is recommended after subtotal resection of primary tumors such as macroadenomas, after gross total resection from endocrine active adenomas with postsurgical hormone secretion and for recurrent tumors. Radiosurgery seems to be a possible treatment alternative in experienced centers, and only in patients with adenomas smaller than 25–30 mm with a minimum distance of 2–3 mm to the chiasm.

Hintergrund:

Etwa 10–12% aller intrakraniellen Tumoren sind Hypophysenadenome. Das Ziel der Therapie bildet die Kontrolle der Tumorzellproliferation und – bei endokrin aktiven Tumoren – die Normalisierung der Hormonsekretion. Als Therapieoption stehen Operation, Strahlenbehandlung, medikamentöse Therapie und entsprechende Kombinationen zur Verfügung. Aufgrund der geringen Wachstumsgeschwindigkeit benötigt man jedoch lange Nachbeobachtungszeiten, um Ergebnisse der verschiedenen Behandlungsstrategien zu beurteilen. Im letzten Jahrzehnt gab es kontinuierliche Verbesserungen in der Operationstechnologie, Strahlentherapie und auch neue medikamentöse Ansätze. In der vorliegenden Übersichtsarbeit wird anhand der Literatur der Stellenwert der modernen Strahlentherapie in der multimodalen Behandlung der Hypophysenadenome diskutiert.

Material und Methode: Die moderne Strahlentherapie der Hypophysenadenoms ist gekennzeichnet durch die Bestimmung des Zielvolumens basierend auf der Kernspintomographie, dreidimensionalen Bestrahlungsplan, Konformationsbestrahlung und, wenn nötig, nonkoplanarer Bestrahlungstechniken. Die Bestrahlung erfolgt in Einzeldosen von 1,8–2,0 Gy bis zu einer Gesamtdosis von 45,0–50,4 Gy bei parasellärem Wachstum. Meistens sind die Adenome klein und gut abgegrenzt, sodass sie sich prinzipiell auch für eine stereotaktisch geführte Hochpräzisionsbestrahlung eignen. Diese erlaubt eine sehr starke Dosisfokussierung auf das Zielvolumen mit optimalem Schutz des umgebenden gesunden Gewebes, bedingt durch den steilen Dosisgradienten am Feldrand.

Ergebnisse: Bei den hormonell nicht aktiven Adenomen kann die primäre Strahlentherapie das Tumorwachstum in 80–98% aller Patienten kontrollieren. Eine aktuelle Literaturauswertung ergab bei postoperativ oder im Rezidiv bestrahlten Patienten lokale Kontrollraten nach 5, 10 und 15 Jahren von 92%, 89% und 79%. Bei den hormonell aktiven Adenomen muss weiter differenziert werden. So werden heutzutage die Mikroprolaktinome primär mit Dopaminagonisten behandelt, und die Strahlenbehandlung wird nur eingesetzt bei Makroprolaktinomen, wenn die medikamentöse Behandlung und/oder Operation versagen bzw. der Patient inoperabel ist. Eine Reduktion bzw. Kontrolle des Prolaktinspiegels wird dann in 44–70% der Patienten erreicht. Nach der Strahlenbehandlung von Akromegaliepatienten sinken der Wachstumshormon- und Somatomedin-C-Spiegel in 70–90% der Fälle um 10–30% pro Jahr. Bei Morbus Cushing kann der Hyperkortisolismus durch die Bestrahlung bei 50–83% der Erwachsenen und 80% der Kinder kontrolliert werden. Eine meist partielle Hypophyseninsuffizienz ist nach der Strahlenbehandlung mit 13–56% die häufigste unerwünschte Begleitreaktion. Eine Analyse der jüngeren Literatur mit 1 388 Patienten, die operiert und nachbestrahlt wurden, ergab ein Nekroserisiko von unter 0,2%, Sehverschlechterung in 1,7%, Gefäßveränderungen in 6,3% sowie neuropsychologische Auffälligkeiten in 0,7% und ein Risiko für einen sekundären Hirntumor von 0,8%.

Schlussfolgerung: Die konventionelle Strahlentherapie des Hypophysenadenoms ist eine hoch effektive Behandlungsmethode. Sie ist indiziert für subtotal resezierte Tumoren oder nach Resektion von endokrin aktiven Adenomen mit postoperativ erhöhter Hormonsekretion oder in der Rezidivsituation. Die Radiochirurgie stellt eine mögliche Therapiealternative dar, jedoch nur für Patienten mit Adenomen unter 2,5–3 cm Durchmesser, einem Abstand von mindestens 2–3 mm zum Chiasma und bei Behandlung in spezialisierten Zentren.