Clinical parameter for predicting tumor response in locally advanced rectal cancer following preoperative chemoradiation

Abstract

[한글]

국소 진행성 직장암에서 수술전화학방사선치료는 괄약근보존술 비율을 높이며 국소재발을 줄이는 것으로 알려져있다. 수술전화학방사선치료 후 종양반응은 병리학적 완전관해에서 병기의 진행까지 다양한 양상을 보이며 치료 후 종양반응을 정확히 예측하는 것은 환자들에게 최적화된 치료를 제공하는데 있어 필수적이다.

본 연구는 수술 전 화학방사선치료 후 수술을 시행 받은 국소진행성 직장암 환자를 대상으로 종양체적감소비율(TVRR)과 직장수지검사(DRE)등의 임상적 지표들의 종양반응 예측인자로서의 의의를 알아보기 위한 것이다.

2002년 5월부터 2007년 11월까지 연세대학교 의과대학 세브란스 병원에서 수술전화학방사선치료 후 근치적 절제를 시행 받은 84명의 직장암 환자를 대상으로 하였다. 수술전화학방사선치료는 5040cGY를 5주간 분할조사 하였으며 정해진 스케줄에 맞추어 5-FU/LV을 투여하였다. 수술은 화학방사선치료 종료 후 6주 후에 실시하였다. MRI검사는 화학방사선치료 전과 종료 6주 후에 시행하였다. 이 결과를 바탕으로 종양체적 및 종양체적감소비율을 측정하였다. DRE는 경험 많은 한 명의 외과의사가 환자의 치료기간 동안 2-3주 간격으로 반복적으로 시행하여 그 결과를 비교하였다. TVRR은 75%를 기준으로 반응군과 비반응군으로 나누었으며 DRE는 치료 전 고정되었던 종괴가 치료 후 유동적으로 바뀌는 경우 및 특징에 변화가 없을 경우 직장강내의 circumference가 처음보다 감소하는 경우를 반응군으로 분류하였다.

환자들의 평균나이는 52.4세였으며 남녀 비는 61:23이었다. 21명(25%)에서 복회음절제술이 시행되었고 나머지 환자에서는 괄약근보존술식이 시행되었다. 화학방사선치료 후 종양반응은 병리학적 완전관해(pCR)가 18명(21.4%)에서 나타났으며 종양퇴행도(TRG, Mandard grade)는 TRG1 18명, TRG2 29명, TRG3 15명, TRG4 20명 TRG 5 2명이었다. T병기하강과 N병기하강은 각각 43명, 45명에서 관찰되었다. 치료 전 종양의 평균 체적은 47.1 ml (0.92-258.90 ml)였으며 치료 후 평균 체적은 15.0 mL (0-67.6 ml)였다.

평균TVRR은 67% (14.9-100%)였으며 DRE반응군은 55명(65.4%)이었다. 화학방사선치료전 후의 종양체적 및 TVRR 은 T병기하강군, N병기하강군, pCR군 DRE반응군, 각각의 그룹내에서 통계학적 차이를 보이지 않았다. DRE반응군은 T병기하강과 관련이 있었으나 (p=0.026) TRG나 N병기하강에 따른 유의한 차이가 없었다 (p=0.096, p=0.104). TVRR반응군의 경우 TRG와 통계학적 유의성이 있었으나 (p=0.029) T또는N 병기하강과는 관련이 없었다 (p=0.179, p=0.337). Mucinous carcinoma의 경우 통계학적으로 의미있게 낮은 TVRR을 보이면서 좋은TRG와 관련이 있었다. 그러나 T/N병기하강이나 TVRR반응군과는 관련이 없었다.

수술전화학방사선 치료를 받은 직장암 환자에서 75%이상의TVRR은 pCR을 예측할 수 있는 인자로서의 가능성을 확인할 수 있었다. 그러나 DRE 양성군의 경우 T병기하강을 예측할 수 있으나 예후를 예측하는 인자로서의 사용에는 제한점이 있을것으로 생각된다. Mucinous carcinoma의 경우 특징적으로 적은 TVRR과 상대적으로 좋은 TRG를 보였으나 그 임상적 의미를 확인하기 위한 후속연구가 필요하다.

[영문]

Preoperative chemoradiation is now used widely in locally advanced rectal cancer. Its role is to enhance sphincter preservation operation and to improve oncologic outcome. But sometimes during preoperative chemoradiation periods, disease progression is observed. Therefore, Clinicians have been interested in clinical parameters that can predict favorable result after preoperative chemoradiation therapy. The aim of this study is to compare pathologic parameters (Tumor regression grade (TRG), T/N downstaging grade) with clinical parameters (Tumor volume reduction rate (TVRR) and Digital rectal examination (DRE)) in locally advanced rectal cancer patients treated preoperative chemoradiation followed by surgery.

Methods

Between May 2002 and November 2007, 84 patients with locally advanced rectal cancer were treated with curative intent by preoperative chemoradiation followed by surgical resection. Preoperative chemotherapy regimen was 5-FU/leucovorin. Radiotherapy dose was 5040 cGy. DRE was measured serially regular 2-3weeks during treatment by one experienced surgeon. Using scoring and grading system, DRE response was justified as 1) Last grade is less than First grade 2) If the same grade was assessed, Last score is less than First score. All patients examined two MRIs before chemoradiation and 4-6 weeks after chemoradiation. Tumor volume was assessed by one radiologist using 3-D Program. TVRR was measured according to its volume. Also TRG (Mandard grade) was measured by one pathologist. Pathologic T/N downstaging was assessed comparing MRI or TRUS staging and permanent pathologic staging. All parameter including 1)DRE response 2)TVRR 3)TRG 4)pathologic T and N downstaging was comparatively analyzed.

Results

There were 61 male and 23 female ranging in age 28 to 78 years. Mean age was 52.4 years. Distance from anal verge was 4.9cm. Clinical stage was 1 cT2, 67 cT3, 16 cT4 and 72 cN(+), 12 cN(-). Abdominoperineal resection (APR) was done in 21 patients (25%). Others underwent sphincter preserving procedure. Histologic pattern is 7 well differentiated, 53 moderately differentiated, 7 poorly differentiated and 16 mucinous carcinomas and 1 signet ring cell carcinoma. Pathologic grade was 18 ypT0, 2 ypT1, 15 ypT2, 45 ypT3, 4 ypT4, respectively and 55 ypN0, 16 ypN1, 13 ypN2 cases. TRG (Mandard grade) was assessed 18 TRG1 (ypT0), 29 TRG2, 15 TRG3, 20 TRG4, 2 TRG5. By our definition, DRE response was 65% (55/84). The mean tumor volume of pre- and postchemoradiation were 47.1±46.3 ml (range, 0.92-258.9 ml) and 15.0±14.7 ml (range, 0-67.6 ml). Mean TVRR was 67% (range, 14.9-100%). Pre- and postchemoradiation tumor volume and TVRR showed no difference between subgroups according to T downstaging, N downstaging, pCR, DRE response. DRE response was not associated with TRG and N downstaging (p=0.096, p=0.104). But, It was found to be correlated significantly with T downstaging (p=0.026). TVRR≥75% was not associated with T and N downstaging (p=0.179 p=0.337) But, It showed significant correlation with pCR (p=0.029). Interestingly, Mucinous carcinoma showed low TVRR (p=0.012), and were noted more frequently in good TRG (TRG 1-2 vs 3-5 p = 0.005). But, No significant associations were noted with T/N downstaging or TVRR≥75%.

Conclusions

After chemoradiation, TVRR more than 75% could anticipate pCR (p=0.029) and DRE response was associated with T downstaging (p=0.026). Mucinous carcinoma showed relatively good TRG and low TVRR, but its clinical meaning is not clear. Further evaluation of prognosis will be demanded.