Protonthérapie : quand et pour qui ?

La radiothérapie par protons peut remplacer la radiothérapie par photons dans les concepts de traitement des tumeurs. En raison de la portée limitée du faisceau de protons, il est possible d’éviter une irradiation inutile des organes environnants. Les enfants en particulier bénéficient de la protonthérapie en réduisant le risque de seconds cancers, de troubles de la croissance et de déficits neurocognitifs. Chez les adultes atteints de tumeurs du SNC, de la base du crâne et des yeux, la protonthérapie permet d’appliquer une dose de rayonnement plus élevée (escalade de dose) par rapport à l’irradiation conventionnelle par photons. En Suisse, la protonthérapie est une prestation obligatoire de l’assurance maladie obligatoire pour les types de tumeurs décrits ici.

La protonthérapie exploite l’avantage physique que les protons, contrairement aux photons, ont une portée finie et n’émettent pas de rayonnement derrière un volume cible circonscrit et émettent moins de rayonnement sur le trajet vers le volume cible (Fig. 1A). Par conséquent, la protonthérapie permet de mieux préserver les tissus environnants (dose intégrale).

La technique de balayage ponctuel (“pencil beam scanning”, PBS) développée à l’Institut Paul Scherrer (PSI), le seul centre suisse de protonthérapie ( fig. 1B), est utilisée avec succès depuis 1996 sur des tumeurs profondes. Cette technique de radiothérapie permet d’appliquer localement une dose plus élevée sur la tumeur et/ou d’éviter une dose de rayonnement inutile et donc des effets secondaires dans les tissus environnants.

Depuis, plus de 6200 patients atteints de tumeurs oculaires et plus de 1000 patients atteints de tumeurs profondes ont été traités au PSI (fig. 2). Plus de 100 000 patients ont déjà été traités par protons dans le monde [1].

Cet article met en lumière les indications pour lesquelles la protonthérapie est appropriée.

Tumeurs oculaires

La protonthérapie permet d’éviter l’énucléation de l’œil en cas de mélanome oculaire et même parfois de préserver la fonction visuelle. Tout d’abord, à l’Hôpital Ophtalmique Jules Gonin de Lausanne, des clips sont cousus sur l’œil pour localiser le mélanome. Au PSI, la protonthérapie est ensuite réalisée en l’espace d’une semaine en quatre séances de thérapie, chacune avec une dose unique très élevée de 15 Gy (RBE).

Une évaluation rétrospective de 2435 patients traités à l’ISP à partir de 1993 a montré un taux de contrôle local de la tumeur à cinq ans de 98,9% [2]. Le taux de conservation des yeux à dix ans est de 86,2%. Le PSI utilise l’irradiation par protons pour traiter les mélanomes choroïdiens, les hémangiomes, les métastases oculaires et les mélanomes de la conjonctive et de l’iris.

Tumeurs chez les enfants

De grands progrès ont été réalisés ces dernières années dans le domaine de l’oncologie pédiatrique. Environ 85% des patients pédiatriques atteints de cancer sont guéris. Cependant, 65% des survivants à long terme ont des problèmes de santé chroniques et environ 20% meurent en raison d’un second cancer ou d’autres effets secondaires [3]. Environ 50% des enfants traités par oncologie ont besoin d’une radiothérapie. Le problème de l’utilisation de photons en principe infinis est, en particulier chez les enfants et les adolescents, le bain de faible dose dans l’environnement de la zone d’irradiation (fig. 3). La distribution de la dose peut être utilisée comme marqueur de substitution de l’effet ou de l’intensité de l’exposition. effets secondaires. Les comparaisons de dose permettent de calculer, par exemple, chez un enfant atteint d’un médulloblastome, une réduction significative du risque relatif de seconds cancers induits par les radiations, typiquement de quatre à huit fois [4].

En raison de la réduction possible des effets secondaires, la protonthérapie est de plus en plus recommandée comme traitement radiothérapeutique de choix dans les protocoles de traitement pédiatriques. Chez les enfants, l’ISP traite principalement les épendymomes infra- et supratentoriels, les tumeurs atypiques tératoïdes/rhabdoïdes (ATRT) [5], les gliomes de bas grade (LGG), les rhabdomyosarcomes (principalement de la région ORL et du bassin) et les sarcomes d’Ewing. Le PSI propose également une irradiation axiale crânio-spinale par PBS pour les médulloblastomes et les tumeurs neuroectodermiques primitives (PNET) (Fig. 3). Les patients pédiatriques sont traités dans le cadre de protocoles de traitement prospectifs et suivis dans le cadre d’études prospectives multicentriques sur la toxicité (étude RISK) et la qualité de vie (étude PEDQOL).

Chordomes, chondrosarcomes et méningiomes

Les chordomes et chondrosarcomes sont opérés en premier lieu. Cependant, en cas de localisation à la base du crâne, il est souvent impossible d’obtenir une résection complète. Une radiothérapie adjuvante ou exclusive à très haute dose est recommandée, sur la base d’une courbe dose-réponse décrite (Fig. 4). Des analyses rétrospectives de groupes de traitement non randomisés ont permis de conclure que les patients atteints de chordome irradiés avec des protons, entre autres, avaient une probabilité significativement plus élevée de contrôle local de la tumeur [3,6]. Les résultats publiés à 5 ans du PSI pour les chordomes montrent un contrôle local de 81% et une survie globale de 62% [7]. Ces résultats sont très bons en comparaison internationale. Les résultats à 5 ans pour le contrôle local de la tumeur dans les chondrosarcomes sont également très élevés (94%) et la survie globale est de 91% [7].

Les méningiomes sont également opérés si nécessaire et si possible. Cependant, même après une résection complète, il peut y avoir des rechutes. La radiothérapie en tant que traitement adjuvant, définitif ou de sauvetage a montré une augmentation des taux de contrôle de la tumeur dans les séries historiques. En particulier, les méningiomes atypiques (grade WHO II) et les méningiomes malins (grade OMS III) sont une indication établie à l’ISP en raison des doses de radiation plus élevées requises par rapport aux méningiomes de grade I de l’OMS (Fig. 5). Les taux publiés à 5 ans sont de 85% pour le contrôle local de la tumeur et de 82% pour la survie globale [8].

Tumeurs de la tête et du cou

Plusieurs petites études de phase II et analyses rétrospectives ont été publiées sur la protonthérapie pour les tumeurs de la tête et du cou. La plupart concernaient des maladies rares telles que les neuroblastomes olfactifs, les mélanomes malins, les récidives locales, les carcinomes du nasopharynx et des fosses nasales, les carcinomes paranasaux et les carcinomes du sinus et adénoïdes kystiques [3,9]. D’excellents résultats ont été décrits pour ces maladies rares. Le rôle de la protonthérapie dans le traitement des tumeurs localement avancées de la tête et du cou n’est pas encore clairement défini, comparé à la thérapie moderne par IRM photonique. Le PSI traite en particulier les tumeurs proches de la base du crâne (fig. 6).

Études cliniques et indications futures

Une étude de phase I/II a été lancée en collaboration avec l’hôpital cantonal d’Aarau et d’autres cliniques pour les patients atteints de sarcomes des tissus mous primairement inopérables. Les recherches visent à déterminer si l’efficacité de la protonthérapie peut être améliorée par une combinaison avec l’hyperthermie. À l’avenir, les traitements de tumeurs mobiles seront également importants en protonthérapie. Le développement d’une application de faisceau particulièrement rapide avec des pauses respiratoires définies et le rescannage multiple d’un volume sur le nouveau portique 2 du PSI permet d’envisager dans un avenir proche l’irradiation de tumeurs mobiles. Il s’agit par exemple de tumeurs volumineuses du thorax à siège central, de mésothéliomes et de tumeurs de la partie supérieure de l’abdomen [10]. Des projets scientifiques et des études cliniques correspondants sont en cours de préparation.

Attribution à la protonthérapie

Même en l’absence d’études cliniques randomisées, l’irradiation par protons est aujourd’hui le traitement de choix pour les enfants et les tumeurs rares et complexes de la base du crâne, de la colonne vertébrale et du sacrum, lorsque de fortes doses doivent être administrées à proximité immédiate d’organes à risque. Les médecins traitants ou les patients peuvent à tout moment envoyer des demandes de vérification d’indication au PSI. Il convient de noter qu’il peut y avoir une liste d’attente en raison du nombre limité de créneaux thérapeutiques. Les demandes de protonthérapie doivent donc être faites le plus tôt possible. Pour vérifier l’indication au PSI-Tumorboard, nous avons besoin du dossier médical complet en rapport avec la tumeur (y compris les images originales).

Selon la liste des indications de l’OFSP, les tumeurs suivantes sont actuellement traitées au PSI en tant que prestations obligatoires des assureurs-maladie :

• Tumeurs de l’œil (mélanomes de l’uvée, hémangiomes)
• Malignomes pédiatriques
• Tumeurs de la base du crâne et de la région de la colonne vertébrale (chordomes et chondrosarcomes)
• Tumeurs ORL (tumeurs de la parotide, carcinomes du nasopharynx, carcinomes adénoïdes kystiques, etc.)
• Méningiomes
• Gliomes de bas grade (OMS I-II)
• les tumeurs des tissus mous et des os (sarcomes).

La sélection des patients pour la protonthérapie se fait en fonction du bénéfice médical supplémentaire par rapport aux autres traitements conventionnels.

Déroulement de la thérapie

Les patients acceptés pour une protonthérapie – et leurs parents s’ils sont mineurs – sont invités au PSI pour une séance d’information. Pour la planification du traitement, un scanner et éventuellement une IRM sont réalisés au PSI. Pour ce faire, on adapte au patient un dispositif de positionnement individuel (masque, empreinte dentaire et/ou matelas à dépression) qui sert à un positionnement exactement reproductible (fig. 2). La tumeur ainsi que les organes à risque à épargner sont dessinés sur les tomographies en coupes. Un plan d’irradiation individuel est ensuite établi avec un calcul précis de la dose.

Habituellement, les patients sont traités quotidiennement en ambulatoire (du lundi au vendredi), pendant 5 à 8 semaines, avec une dose quotidienne de 1,8-2,0 Gy (RBE). Par séance, un patient est allongé sur le dos ou sur le ventre pendant 30 à 60 minutes en moyenne. En collaboration avec l’équipe d’anesthésie de l’hôpital pour enfants de Zurich, les enfants en bas âge sont anesthésiés afin qu’ils restent bien positionnés pendant l’irradiation de la tumeur. Le positionnement exact est contrôlé par deux radiographies avant l’irradiation. Comme les effets secondaires aigus pendant la série de traitements sont faibles chez presque tous les patients, le traitement se fait en ambulatoire. Pendant cette période, les patients vivent chez eux ou dans des appartements ou des maisons de vacances. Hôtels à proximité du PSI. Si nécessaire, des soins hospitaliers sont dispensés dans les hôpitaux environnants.
Une fois la protonthérapie terminée, le suivi ou les autres thérapies sont généralement effectués dans les centres qui vous ont envoyé. Nous leur demandons des rapports de suivi afin de pouvoir suivre nos patients à long terme. Si la logistique et la distance le permettent, nous essayons d’inviter les patients au PSI pour le suivi radio-oncologique. Ces informations sur l’évolution à long terme sont très importantes, car nous enregistrons, évaluons et publions en permanence les résultats des traitements au PSI.

Littérature :

1. Jermann M : Groupe coopératif de thérapie par les particules. [Online] [citation du : 1. 4 2015.] www.ptcog.ch/index.php/facilities-in-operation.
2. Egger E, et al : Maximiser le contrôle local des tumeurs et la survie après radiothérapie par faisceau de protons du mélanome uvéal. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2001, 51(1) : 138-147.
3. Ogino, T : Preuve clinique de la thérapie par faisceau de particules (proton). Int J Clin Oncol 2012 ; 17 : 79-84.
4. Stokkevåg CH, et al : Risque estimé de cancer induit par les radiations après une irradiation crânio-rachidienne pédiatrique par électron, photon et protonthérapie. Acta Oncol 2014 ; 53 : 1048-1057.
5. Weber DC, et al : Contrôle de la tumeur et résultats QoL de très jeunes enfants atteints de tumeurs atypiques tératoïdes/rhabdoïdes traitées par chimioradiothérapie focale seule à l’aide d’une protonthérapie par pencil beam scanning. J Neurooncol 2015 ; 121(2) : 389-397.
6. Deraniyagala RL, et al : Proton therapy for skull base chordomas : an outcome study from the university of Florida proton therapy institute. J Neurol Surg B Skull Base 2014 ; 75(1) : 53-57.
7. Ares C, et al : Efficacité et sécurité de la radiothérapie par protons à balayage ponctuel pour les chordomes et les chondrosarcomes de la base du crâne : premier rapport à long terme. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2009 ; 75 : 1111-1118.
8. Weber DC, et al : Spot Scanning-Based Proton Therapy for Intracranial Meningioma : Long-Term Results From the Paul Scherrer Institute. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2012 ; 865-871.
9. Mendenhall NP, et al : Proton therapy for head and neck cancer : rationale, potential indications, practical considerations, and current clinical evidence. Acta Oncol 2011 ; 50 : 763-771.
10. Krayenbuehl J, et al : Proton therapy for malignant pleural mesothelioma after extrapleural pleuropneumonectomy. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2010 ; 78 : 628-634.

InFo ONKOLOGIE & HÄMATOLOGIE 2015 ; 3(6) : 14-18