Short-term outcomes and cost-effectiveness between long-term chemoradiation and short-term radiotherapy followed by consolidation chemotherapy for the treatment of locally advanced rectal cancer

Abstract

Introduction: Long-course chemoradiotherapy (LCRT) has been widely recommended in a majority of patients with locally advanced rectal cancer in Korea. Recently, encouraging data on short-course radiotherapy (SCRT) for rectal cancer has emerged. Moreover, there is continued controversy in terms of the optimal combinations of radiotherapy and chemotherapy in the preoperative treatment setting. Furthermore, there is still a paucity of studies evaluating total costs of care of SCRT vs. LCRT for the treatment of locally advanced rectal cancer in Korea. We aimed to compare these two methods in terms of short-term outcomes and cost analysis under Korean medical insurance system. Materials and methods: In this study, magnetic resonance imaging-diagnosed high-risk rectal cancer patients either cT3b, cN1/2, involved circumferential resection margin (CRM), extramural vascular invasion, and enlarged lateral pelvic lymph node metastasis were enrolled in this study. Between 2018 and 2020, 62 patients underwent either SCRT or LCRT followed by total mesorectal excision (TME) and classified into two groups. Twenty-seven patients received 5 Gy × 5 with two cycles of XELOX (capecitabine 1,000 mg/m2 and oxaliplatin 130 mg/m2 every 3 weeks) followed by TME (SCRT group). Thirty-five patients received capecitabine-based LCRT followed by TME (LCRT group). Short-term outcomes including tumor response, postoperative complications, TME completeness, and acute toxicities were investigated. In addition, cost estimation including total cost of care and cost-effectiveness by the use of the cost-effectiveness plane was assessed between the two groups. Result: The mean interval between TME and initiation of preoperative treatment was significantly shorter in the SCRT group than the LCRT group (12.7 ± 1.2 vs. 14.3 ± 1.1 weeks, p < 0.001). Pathological complete response was achieved in 18.5% and 5.7% of patients in the SCRT and LCRT groups, respectively (p = 0.223). T down staging (59.3% vs. 34.3%, p = 0.072) and N downstaging (55.6% vs. 57.1%, p = 0.141) were not significantly different between the SCRT and LCRT groups. Pathological CRM involvement was observed in 3.7% and 0.0% of patients in the SCRT group and LCRT group, respectively (p = 0.435). TME completeness was 96.2% and 94.2% in the SCRT and LCRT groups, respectively. Sphincter preserving surgery was performed in all patients of both groups. Within one month of surgery, no significant difference was seen in overall postoperative complications (SCRT group vs. LCRT group: 33.3 % vs. 34.3%, p = 1.000). The most common grade 2 adverse event during preoperative therapy was nausea (29.6%) in the SCRT group and proctitis (8.6%) in the LCRT group. There were no serious adverse events in both groups. The 2-year recurrence-free survival rate did not show significant difference between the groups (SCRT vs. LCRT: 91.9% vs. 76.2%, p = 0.394). In terms of direct medical costs, the average total cost per patient for SCRT was 18% lower for inpatient treatment (SCRT vs. LCRT: $18,787 vs. $22,203, p < 0.001) and 40% lower for outpatient treatment (SCRT vs. LCRT: $11,955 vs. $19,641, p < 0.001) compared to LCRT. Non-medical costs were estimated approximately 40% less in SCRT than LCRT (transportation costs: $768 vs. $1,280, p < 0.001, time costs; $1280 vs. $2,134, p < 0.001). In terms of cost-effectiveness, the cost-effectiveness plane demonstrated that SCRT has been shown to be the dominant treatment option with fewer recurrences and fewer complications at a lower cost. Conclusion: SCRT combined with concurrent consolidation chemotherapy followed by delayed surgery was well-tolerated and achieved favorable short-term outcomes. In addition, SCRT showed significant reduction of total cost of care and distinguished cost-effectiveness compared to LCRT.

배경: 표준화학방사선요법은 국내에서 국소 진행성 직장암 환자의 치료에 있어 널리 권장되어 왔다. 최근 직장암에 대한 단기 방사선 요법에 대한 고무적인 결과가 지속적으로 보고되고 있지만, 두 치료법 간의 치료효과에 대해서는 아직까지 논란의 여지가 있다. 더욱이 국내 의료전달시스템의 특성상 대부분의 직장암 환자들이 수도권지역의 대형병원으로 편중되는 현상으로 인해 삶의 질의 저하 및 불필요한 의료비용의 지출이 지속되고 있는 실정이다. 아직까지 국내에서 두 치료법 간의 치료결과와 비용효과분석에 대해 연구가 수행되지 않았고 이에 대한 연구가 절실히 필요한 상황이다. 따라서 본 연구는 두 치료법 간의 단기임상결과와 비용효과에 대해 분석해 보고자 하였다. 방법: 이 연구에서는 자기공명영상으로 진단된 cT3b, cN1/2, 원주 절제면(CRM), 벽외 혈관 침범(EMVI) 및 측면 골반 림프절 전이를 포함하는 고위험 직장암 환자가 이 연구에 등록되었다. 2018년에서 2020년 사이에 62명의 환자가 단기방사선요법 후 공고용법 또는 표준화학방사선치료를 받았다. 단기방사선치료군으로 분류된 27명의 환자들은 5일간의 방사선치료 후 XELOX (3주마다 카페시타빈 1,000mg/m2 및 옥살리플라틴 130mg/m2)의 2주기로 5Gy x 5를 받은 후 수술을 시행 받았다. 표준화학방사선치료군으로 분류된 35명의 환자는 카페시타빈 기반의 5주간의 장기방사선치료 후 수술을 시행 받았다. 종양 반응, 수술 후 합병증, 수술의 완전성 및 급성 독성을 포함한 단기 결과를 조사하였다. 또한 총 치료비용과 비용효과평면을 이용한 비용효과를 포함한 비용추정을 두 그룹 간에 평가하였다. 결과: 수술과 수술 전 치료 시작 사이의 평균 기간은 단기방사선치료군이 표준화학방사선치료군보다 유의하게 짧았다 (12.7 ± 1.2 vs. 14.3 ± 1.1주, p <0.001). 병리학적 완전 관해는 단기방사선치료군과 표준화학방사선치료군에서 각각 18.5% 및 5.7%의 결과를 나타났다(p = 0.223). 전직장간막절제의 완전성은 단기방사선치료군과 표준화학방사선치료군에서 각각 96.2%와 94.2%였으며 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 수술 후 1개월 이내의 합병증 발생율은 두 치료군 간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 수술 전 치료 중 가장흔한 2등급 이상반응은 단기방사선치료군에서 오심 (29.6%), 표준화학방사선치료군에서 직장염 (8.6%)으로 보고 되었으며, 4등급이상의 심각한 이상반응은 두 치료군 모두에서 관찰되지 않았다. 2년 무병 생존율은 두 치료군간에 유의한 차이를 보이지 않았다 (단기방사선치료군 vs. 표준화학방사선치료군: 91.9% vs. 76.2%, p= 0.394). 직접의료비분석에서 환자 1인당 평균 총비용은 단기방사선치료가 표준화학방사선치료에 비해 입원치료의 경우 18%, 외래치료의 경우 40% 낮았다. 비의료 비용은 단기방사선치료가 표준화학방사선치료보다 약 40% 적은 것으로 분석되었다 (교통비: 90만원 vs. 150만원, p<0.001, 시간 비용: 150만원 vs. 250만원, p <0.001). 비용 효율성면에서는 비용 효율성 평면 분석결과 단기방사선치료가 표준화학방사선치료에 비해 더 적은 비용으로 더 낮은 재발과 합병증으로 비용효율적인 치료 옵션인 것으로 나타났다. 결론: 단기방사선치료과 공고요법 후 지연수술법은 표준화학방사선치료과 비교하여 유의한 차이가 없는 임상결과를 보여 주었으며 총 진료비를 절감함과 동시에 비용효율성을 입증하였다.