Evaluatie van de vroege respons op protonentherapie door middel van PET-beeldvorming bij plaveiselcelcarcinomen in het hoofd-hals gebied

Rationale: Protontherapie (PT), wordt op dit moment in Nederland
geïntroduceerd, en is in staat een meer conformeren dosis af te leveren dan
radiotherapie met fotonen. Hierdoor is te verwachten dat omringend gezond
weefsel minder schade oploopt bij tenminste vergelijkbare tumoricide effecten.
Deze toename in therapeutische breedte van radiotherapie kan gebruikt worden
voor het intensiveren van behandeling bij patiënten die een grote kans hebben
op locoregionaal falen van de behandeling. Van radiotherapie met fotonen weten
we dat stratificatie van patiënten met hoofd-hals plaveiselcelcarcinoom (HNSCC)
mogelijk is door gebruik te maken van verschillende positron-emissie tomografie
(PET-)technieken. De verdeling van tumor hypoxie, een van de belangrijkste
redenen van resistentie tegen bestraling, en metabole glucosebehoefte zijn
beschreven. PT, in tegenstelling tot fotonentherapie, leidt tot activatie van
endogene atomen in bestraalde weefsel die ook met PET gemeten kunnen worden en
hierdoor een reflectie geven van de afgegeven dosis en de samenstelling van het
bestraalde weefsel. Dit zorgt voor een unieke toepassing van PET bij deze
behandelmodaliteit, zowel als kwaliteitsborging van PT als als potentiële
biomerk van weefselrespons op PT. De belangrijkste hypothese is dat vroeg
gedurende PT, PET in staat is een subset aan patiënten te onderscheiden met een
verhoogd risico op locoregionaal falen van de behandeling met een univariate
hazard-ratio van tenminste 4.0. Op dit vroege tijdpunt tijdens de behandeling
zou het nog mogelijk zijn de behandeling te intensiveren.

Doelstelling: Vast te stellen of vroege veranderingen in hypoxie tussen
metingen vooraf en in (het einde van) de tweede week van PT voorspellend zijn
voor de tijd-tot-locaal-recidief in patiënten met HNSCC (primair). Secundaire
doelstelling zijn onder andere: het vergelijken van de rol van hypoxie-PET met
de meer wijd verbreide PET van glucose metabolisme, het beschrijven van de
spatiele conformiteit tussen de PET-scan en de lokatie van het recidief, het
vaststellen van de potentie van adaptief herplannen gebaseerd op
PET-beeldvorming op 2 tijdpunten. In pilot-setting zal ook de haalbaarheid van
activatie-PET in een klinische omgeving getest worden voor zowel
kwaliteitsborging van PT-plannen als als potentiële biomarker van
PT-geinduceerde weefselveranderingen.

Onderzoeksopzet: prospectieve, observationele cohortstudie met invasieve
metingen, enkele arm.

Omschrijving en inschatting van belasting en risico: Elke PET-acquisitie zal
uitgevoerd worden in radiotherapie positie, bij voorkeur gebruik makend van
fixatie-middelen (masker). De PET-procedures 18F-FAZA (hypoxie) en 18F-FDG
(glucose metabolisme) betreffen elk een voorbereiding (hypoxie: geen, glucose
metabolisme: 6 uur nuchter), intraveneuze injectie van een radiofarmacon, een
eenzame wachtperiode (hypoxie: 2 uur, glucose metabolisme: 1 uur), gevolgd door
een PET-acquisitie (hypoxie: 10-20 min, glucose metabolisme 5-10 min). Het
optreden van infusie-gerelateerde klachten (b.v. allergie) is onwaarschijnlijk.
De stralingsbelasting toe te schrijven aan deze procedures zijn 6.8 mSv
(hypoxie), 2.9 mSv (glucose metabolisme). De pilot substudie vereist patiënten
direct na bestraling van het toestel naar de scanner te gaan en driemaal een
PET-scan van 30 min te ondergaan, een extra 0.5 mSv per verrichting opleverend.
Alle andere procedures zijn onderdeel van dagelijkse routine zorg. Er is geen
individueel voordeel van de toegelaten patiënten. Financiële compensatie voor
studie-gerelateerde reiskosten zijn georganiseerd. Echter, waar mogelijk zullen
alle studieprocedures gecombineerd worden met geplande bezoeken aan de
PT-faciliteit.