Hypofractionated Conformal HDR Brachytherapy in Hormone Naïve Men with Localized Prostate Cancer

Purpose:

To analyze the long-term effect of local dose escalation using conformal hypofractionated high-dose-rate brachytherapy (HDR-BT) boost and pelvic external-beam radiation therapy (EBRT) in hormone-naïve men with localized prostate cancer.

Patients and Methods:

A total of 579 men were consecutively treated with pelvic EBRT and dose escalating HDR-BT since 1986 in two prospective trials: 378 patients at William Beaumont Hospital (1991–2002), and 201 patients at Kiel University (1986–1999). BT optimization was done modulating both, the dwell times and spatial source positions. A short course of neoadjuvant/concurrent androgen deprivation therapy was given to 222 patients. Hormone-naïve patients only (n = 324) with a follow-up ≥ 18 months were analyzed. All patients had at least one poor prognostic factor (stage ≥ T2b, Gleason Score ≥ 7, pretreatment prostate-specific antigen [PSA] ≥ 10 ng/ml): any one factor 122 patients, any two factors 122 patients, and three factors 80 patients. This cohort was stratified by equivalent dose (ED): dose level 1, ≤ 94 Gy, n = 58, and dose level 2, > 94 Gy, n = 266, assuming an α/β ratio of 1.2. The ASTRO definition for biochemical failure was used.

Results:

Mean follow-up was 5.3 years (1.5–13.9 years). For all 324 patients, the 5-year biochemical control (BC) rate was 79%. Cancer-specific survival was 98%, and overall survival 90%. Similar analysis by institution demonstrated no difference in outcomes. For the entire cohort of hormone-naïve men, dose escalation to > 94 Gy resulted in a better 5-year BC of 59% versus 85% (p < 0.001). Discriminating by risk group a striking dose escalation effect was seen in the groups with two or three poor prognostic factors (p = 0.022 and < 0.001, respectively). In the group with only one poor prognostic factor, no statistical difference could be detected questioning the need for ED > 94 Gy.

Conclusion:

The results demonstrate that conformal HDR-BT is a successful method for delivering very high radiation dose to the prostate. The ability to escalate dose to ED > 94 Gy was reflected in improved long-term outcomes in terms of BC, significantly for those patients with two or three poor prognostic factors reaching BC rates of 85%.

Ziel:

Der Langzeiteffekt der lokalen Dosiseskalation mit Hilfe der konformalen, hypofraktionierten High-Dose-Rate-Brachytherapie (HDR-BT) und der pelvinen perkutanen Strahlentherapie bei hormonnaiven Patienten mit lokalisiertem Prostatakarzinom wird untersucht.

Patienten und Methodik:

Insgesamt wurden 579 Patienten mit pelviner Teletherapie und dosiseskalierender HDR-BT seit 1986 in zwei prospektiven Studien behandelt: 378 Patienten im William-Beaumont-Hospital (1991–2002) und 201 Patienten im Kieler Universitätsklinikum (1986–1999). Die BT-Optimierung wurde durch Modellierung der Verweildauer bzw. der räumlichen Quellenpositionen vorgenommen. Eine kurzzeitige neoadjuvante/simultane Androgendeprivation wurde bei 222 Patienten durchgeführt. Nur die hormonnaiven Patienten (n = 324) mit einem Nachbeobachtungszeitraum ≥ 18 Monate wurden analysiert. Alle Patienten hatten zumindest einen negativen prognostischen Faktor (Stadium ≥ T2b, Gleason-Score ≥ 7, prätherapeutisches prostataspezifisches Antigen [PSA] ≥ 10 ng/ml): 122 Patienten einen Faktor, 122 Patienten zwei Faktoren und 80 Patienten drei Faktoren. Diese Stichprobe wurde nach Äquivalentdosis (ED) stratifiziert: Dosislevel 1 ≤ 94 Gy, n = 58, und Dosislevel 2, > 94 Gy, n = 266, mit der Annahme einer α/β-Ratio von 1,2. Die ASTRO-Definition für biochemisches Versagen wurde verwendet.

Ergebnisse:

Der durchschnittliche Nachbeobachtungszeitraum lag bei 5,3 Jahren (1,5–13,9 Jahre). Die biochemische 5-Jahres-Kontroll-(BC-)Rate betrug für alle 324 Patienten 79%, die krebsspezifische Überlebensrate 98% und die Gesamtüberlebensrate 90%. Eine Überlebensdifferenz zwischen den Institutionen wurde nicht nachgewiesen. Die Dosiseskalation auf > 94 Gy ergab für die gesamte hormonnaive Population eine verbesserte 5-Jahres-BC-Rate von 59% versus 85% (p < 0,001). In den Patientengruppen mit zwei bis drei Risikofaktoren wurde ein substantieller Dosiseskalationseffekt gesehen (p = 0,022 bzw. < 0,001). In der Patientengruppe mit nur einem Risikofaktor konnte keine statistisch signifikante Differenz detektiert werden, so dass die Notwendigkeit einer ED > 94 Gy in Frage gestellt wird.

Schlussfolgerung:

Die Ergebnisse belegen, dass die konformale HDR-BT eine erfolgreiche Methode der Dosiseskalation in der Prostata ist. Die Eskalation der ED auf > 94 Gy führte zu verbesserten Langzeitergebnissen in der BC von 85% bei Patienten mit zwei bis drei Risikofaktoren.