HADRONTHERAPIE PAR IONS CARBONE

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1 HADRONTHERAPIE PAR IONS CARBONE Rapport préliminaire Février 2010 Service évaluation des actes professionnels 2 avenue du Stade de France Saint-Denis La Plaine CEDEX Tél. : Fax : N SIRET : Code APE : 751 C

2 Hadronthérapie par ions carbone rapport préliminaire Ce document est téléchargeable sur Haute Autorité de Santé Service communication 2 avenue du Stade de France Saint-Denis La Plaine CEDEX Tél. : +33 (0) Fax +33 (0) Ce document a été validé par le Collège de la Haute Autorité de Santé en février 2010 Haute Autorité de Santé

3 L EQUIPE Ce document a été réalisé par Mme le Dr Sophie BLANCHARD, chef de projet au Service évaluation des actes professionnels. Le rapporteur auprès de la Commission d Evaluation des Actes Professionnels a été le Dr Bertrand Dureuil, vice président. La recherche documentaire a été effectuée par Mme Sophie DESPEYROUX, documentaliste, avec l aide de Mme Maud LEFEVRE. L organisation logistique et le travail de secrétariat ont été réalisés par M. Félix MULLLER. Pour tout contact au sujet de ce rapport : Tél. : Fax : Courriel : contact.seap@has-sante.fr Service évaluation des actes professionnels Chef de service, Mme le Dr Sun Hae LEE-ROBIN Adjoint au chef de service, M. le Dr Denis Jean DAVID, docteur ès sciences Service documentation et information des publics Chef de service, Mme le Dr Frédérique PAGES, docteur ès sciences Adjoint au chef de service, Mme Christine DEVAUD - 3 -

4 TABLE DES MATIERES L EQUIPE... 3 LEXIQUE... 5 INTRODUCTION... 7 I. DEFINITION... 7 II. TECHNIQUES DE RADIOTHERAPIE ACTUELLEMENT DISPONIBLES... 8 DEVELOPPEMENT DE L HADRONTHERAPIE PAR IONS CARBONE... 9 I. CENTRES D HADRONTHERAPIE... 9 II. INTERET DE LA TECHNOLOGIE SELON LES AGENCES D EVALUATION CHAMP DE L EVALUATION, METHODE I. PATHOLOGIES CONCERNEES II. METHODE II.1 Littérature analysée II.1.1 Recommandations françaises en cancérologie II.1.2 Revue systématique descriptive II.1.3 Autres publications II.2 Limites de l analyse RESULTATS I. RECOMMANDATIONS ET REVUE SYSTEMATIQUE DESCRIPTIVE I.1.1 Recommandations françaises en cancérologie I.1.2 Revue descriptive systématique II. CARCINOMES ADENOIDES CYSTIQUES (TETE ET COU) III. TUMEURS DES GLANDES SALIVAIRES, DU SINUS ET DE CAVITE NASALE IV. MELANOMES MUQUEUX DE LA TETE ET DU COU V. CHORDOMES ET CHONDROSARCOMES DE LA BASE DU CRANE VI. SARCOMES DES TISSUS MOUS ET DU SQUELETTE AXIAL VII. RECIDIVE LOCALE NON RESECABLE DE TUMEURS DU RECTUM VIII. HÉPATOCARCINOMES DE GRANDE TAILLE (DIAMÈTRE > 4-5CM) IX. MELANOMES CHOROÏDES ET TUMEURS OCULAIRES X. TUMEURS DE LA PROSTATE XI. TUMEURS DU COL DE L UTERUS XII. TUMEURS PULMONAIRES NON A PETITE CELLULE CONCLUSION GENERALE METHODE GENERALE D EVALUATION RÉFÉRENCES

5 LEXIQUE Contrôle local : Mise en rémission de la maladie sur son site primitif. Dose (dose physique) : Quotient de l énergie déposée par le rayonnement ionisant dans une masse de matière. L unité, le gray (Gy), correspond à une énergie absorbée de 1 joule par kilogramme. Dose biologique équivalente : Dose physique délivrée corrigée par un facteur d efficacité biologique. Efficacité biologique relative (EBR) : Rapport de la dose d un rayonnement de référence (rayons X, rayonnement gamma du 60Co) à la dose physique du rayonnement étudié produisant un même effet biologique. Fractionnement : Paramètre utilisé en radiothérapie : nombre de séances par jour et par semaine de la radiothérapie. Gantry : Tête rotative isocentrique des appareils de radiothérapie. Hadron : Terme venant du grec qui signifie fort. Un hadron est un composé de particules subatomiques régi par l'interaction forte comme les protons, les ions, et les neutrons Synchrotron Accélérateur pulsé où sont injectées des particules issues en général d un accélérateur linéaire. Le champ magnétique et la fréquence d'accélération sont augmentés simultanément pour que le rayon de l orbite demeure constant. De très hautes énergies peuvent être atteintes ( MeV/u). Énergies et intensités peuvent varier à chaque cycle d'accélération. Structure (organe) à risque : : Structure (organe) devant être épargnée autant que possible lors d une irradiation, afin de préserver sa fonction. Surimpression : Complément de dose délivrée sur une zone réduite (lit d exérèse tumorale ou tumeur). Le terme anglais est «boost». Survie : Survie actuarielle : survie exprimée par une courbe qui regroupe la survie de tous les patients jusqu'à leur décès ou jusqu'au moment de l'observation. La méthode de calcul de la survie actuarielle permet de tenir compte des différents moments d'inclusion dans les essais thérapeutiques ou les études rétrospectives. Cette méthode peut être appliquée au calcul de toutes les définitions de survie suivantes : - Survie globale : pourcentage de patients dans une étude ou un groupe de traitement qui ne sont pas décédés dans une période de temps définie. - Survie sans récidive : pourcentage de patients dans une étude ou un groupe de traitement qui ne sont pas décédés et qui ne présente pas de récidive de leur maladie dans une période de temps définie. - Survie sans maladie : pourcentage de patients dans une étude ou un groupe de traitement qui ne sont pas décédés et qui ne présente pas la maladie dans une période de temps définie. - Survie spécifique : pourcentage de patients dans une étude ou un groupe de traitement qui ne sont pas décédés de leur maladie dans une période de temps définie. Toxicité : Les effets secondaires peuvent être divers et variés suivant la localisation de l'irradiation. Dans tous les cas, il est distingué la toxicité aigüe (quelques jours après le traitement et jusqu'à 6 mois) de la toxicité tardive (après 6 mois). De manière globale, la toxicité aigüe touche surtout les tissus à renouvellement rapide comme la peau, les muqueuses, la moelle osseuse. La toxicité tardive regroupe les effets secondaires qui sont irréversibles et touche essentiellement les tissus de soutien, avec développement d'une fibrose. Il existe plusieurs systèmes de gradation ; pour lesquelles, de manière générale les toxicités de grade > 3 sont considérées comme sévères - 5 -

6 Terminologie : ions carbone, ions légers, ions lourds : Selon les sources d informations, les faisceaux d ions carbone peuvent être qualifiés de faisceaux d ions légers ou d ions lourds. - Historiquement, en médecine, la radiothérapie a utilisé des faisceaux de photons, d électrons, puis de protons et de neutrons. Comparés à ces particules légères, les ions carbone peuvent être considérés comme des particules lourdes (12 fois plus lourd qu un proton ou un neutron et fois plus qu un électron,). - En physique, les noyaux atomiques étudiés vont de l hydrogène (masse atomique A=1) jusqu au lawrencium (A=262), en passant par l uranium (238 nucléons). Le noyau de carbone (A=12) est alors du côté des ions légers. - Par convention, le terme d ions carbone sera privilégié dans ce document, à l exception de citation de documents utilisant une terminologie différente

7 INTRODUCTION L hadronthérapie par ions carbone est une nouvelle technique de radiothérapie qualifiée dans le plan cancer comme de très haute technicité. L objectif de ce rapport préliminaire a été d évaluer l intérêt médical potentiel de la technologie d hadronthérapie par ions carbone. Pour cela, il a été réalisé un état des lieux des connaissances sur l hadronthérapie par ions carbone incluant : Des précisions sur le contexte L analyse des données scientifiques disponibles Ont été exclues du champ de l évaluation la place de cette technologie dans les stratégies thérapeutiques et l analyse médico-économique. I. DEFINITION L hadronthérapie est une technique de radiothérapie destinée à détruire des cellules en les irradiant avec un faisceau de particules, les hadrons, qui incluent les neutrons 1, les protons, les ions (carbone, néon, hélium ) (1). L intérêt des recherches sur l hadronthérapie résulte des propriétés associées à ces faisceaux de particules, à savoir : La précision balistique, propriété partagée par les ions carbone et les protons, L effet radiobiologique avec un rayonnement à transfert d énergie linéaire élevé, partagée par les ions carbone et les neutrons L'hadronthérapie nécessite des équipements lourds, spécifiques, issus de la recherche en physique des particules incluant source et accélérateur de particule (synchrotron ou cyclotron), dispositif de pilotage du faisceau de traitement et dispositifs de préparation, de conduite et de contrôle du traitement. Ces équipements entraînent des investissements matériels et financiers très lourds et la nécessité d une coopération multidisciplinaire pour leur utilisation (2-5). A ce jour, les principaux groupes industriels ayant développé des technologies pour l'hadronthérapie par protons et/ou par ions carbone, sont : SIEMENS MEDICAL, MITSUBISHI ELECTRIC, HITACHI, IBA GROUP, ACCEL INSTRUMENTS GMBH. L hadronthérapie par ions carbone se distingue des autres modalités d hadronthérapie par la conjonction de deux caractéristiques physique et biologique (2-8). La précision balistique permet une irradiation très précise du volume tumoral tout en épargnant les tissus sains avoisinants. Le transfert d énergie linéaire élevé a pour conséquence une efficacité relative biologique élevée, potentiellement plus importante que celles des photons et des protons et qui est estimée de 1,5 à 3 fois supérieure selon les tissus et les systèmes de délivrance (4,5,9,10). L hadronthérapie par ions carbone permettrait de cibler des tumeurs inopérables et particulièrement radiorésistantes, en particulier lorsqu elles sont en situation d hypoxie 2, cause fréquente d échec de la radiothérapie conventionnelle. 1 Les neutrons (neutronthérapie) sont aujourd'hui peu utilisés. Il n'existe plus en France de centre de neutronthérapie, depuis la fermeture du centre d Orléans en La plupart des cancers contiennent des cellules dont l oxygénation est déficiente (cellules hypoxiques). Cette hypoxie entraîne une radiorésistance (échec de la radiothérapie) pour les rayonnements de TEL faible

8 Selon les sources d informations, les faisceaux d ions carbone peuvent être qualifiés de faisceaux d ions légers ou d ions lourds 3. Par convention, le terme d ions carbone sera privilégié dans ce document, à l exception de citation de documents utilisant une terminologie différente. II. TECHNIQUES DE RADIOTHERAPIE ACTUELLEMENT DISPONIBLES La radiothérapie est un recours thérapeutique qui concerne environ 60 % des patients atteints d'un cancer avec, chaque année en France, environ à personnes traitées. Elle est associée le plus souvent à la chirurgie et/ou à la chimiothérapie, et repose, dans la majorité des cas, sur l émission de photons par accélérateurs linéaires (radiothérapie dite conformationnelle). Les protocoles de radiothérapie sont définis en fonction du type de tumeur, de sa localisation, de sa taille, de son extension et de son grade. De même, la dose totale ne suffit pas pour définir un traitement par irradiation. Il est nécessaire de prendre également en compte la dose par fraction, le nombre total de fractions (ou de séances) et le nombre de fractions par jour ou par semaine. De nouvelles techniques de radiothérapies se développent dans l objectif de focaliser les rayonnements sur la zone tumorale, d épargner au maximum les tissus sains, et de pouvoir augmenter la dose délivrée à la tumeur (11-13)(Site INCa : [consulté en décembre 2009]). C est le cas des technologies qualifiées par le second plan Cancer «de très haute technicité», qui incluent la radiothérapie conformationnelle avec modulation d intensité par tomothérapie, la radiothérapie stéréotaxique corps entier (Cyberknife ), la protonthérapie ainsi que l hadronthérapie par ions. La radiothérapie est soumise à une réglementation en accord avec les principes de justification et d optimisation issus de la directive européenne 97/43 Euratom et des systèmes de déclaration des événements indésirables auprès de différentes organismes de vigilance (AFSSAPS, ASN, InVS). La thérapeutique d hadronthérapie par ions carbone n est actuellement pas disponible en France, l ouverture du premier centre étant prévue pour En ce qui concerne l autre technique d hadronthérapie, la protonthérapie, deux centres français sont actuellement en fonctionnement (Orsay et Nice) et cette technique est prise en charge par l Assurance maladie 4. 3 Voir lexique pour détails. 4 Les actes de radiothérapie conformationnelle à modulation d intensité et de radiothérapie stéréotaxique corps entier doivent être inscrits prochainement à la Nomenclature

9 DEVELOPPEMENT DE L HADRONTHERAPIE PAR IONS CARBONE I. CENTRES D HADRONTHERAPIE Les premiers traitements chez l homme ont été réalisés dès 1954 au Lawrence Berkeley Laboratory (USA), par protons et depuis 1957 par ions (14). Historiquement, c est au Japon que furent crées les premiers centres médicaux dédiés au traitement des cancers par ions et protons, le National Institute of Radiological Sciences, le NIRS en 1994 et le centre Hyogo Ion Beam Medical Center, HIBMC, en 2001 (2,15,16). En Europe, un centre allemand disposant d un laboratoire de recherche Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI, à Darmstadt a ouvert en 1997 une ligne médicale avec un faisceau horizontal fixe, d accès clinique limité quelques semaines par an. Une quarantaine de patients ont été traités chaque année par ions carbone pour des tumeurs de la base du crâne et des cavités pneumatiques de la face (15). Ce centre a fermé en février 2008 pour être remplacé par trois nouveaux centres dans ce pays (voir ci-dessous). Un état des lieux est réalisé chaque année par le groupe Particle Therapy Co- Operative Group 5, PTCOG, qui rassemble tous les centres d hadronthérapie. Les listes des centres d hadronthérapie (protons, et ions carbone) en fonctionnement et en projet sont établies chaque année ainsi que les principales caractéristiques des centres et le nombre de patients traités (15,17,18). Le nombre de centres varie selon les sources d informations consultées, car il dépend du stade de développement des projets (en projet, en phase de construction, ouverture aux patients), de leur finalité (centre de recherche et/ou centre à visée thérapeutique), voire de la confusion possible entre les types de particules associées ou non (protons et/ou ions carbone). A ce jour, il a été identifié au niveau international plus d une dizaine de sites par ions carbone à visée thérapeutique et/ou de recherche dont 3 centres thérapeutiques en activité (2 au Japon, 1 en Allemagne), et 10 centres en construction ou en projet (2 en Allemagne, 1 en Italie, 1 en Autriche, 1 au Japon, 2 en France, 1 en Chine,1 aux USA, 1 en Australie) avec des dates de livraison prévues entre 2010 et L ensemble de ces données sont présentées dans le tableau 1 ci dessous. En France, il existe 2 centres en projet : Le projet de centre d hadronthérapie par ions carbone à visée thérapeutique en région Rhône Alpes, appelé le projet «Espace de Traitement Oncologique par Ions Légers Européen», mené par le Groupement de coopération sanitaire GCS- ETOILE 6 ; le projet prévoit que l appareil produisant les particules pourra aussi fournir des protons pour la protonthérapie ; Le projet de centre de recherche 7 en hadronthérapie par ions carbone de Caen mené par le groupement d intérêt scientifique intitulé «Recherche et 5 Site : 6 Le Groupement de Coopération Sanitaire, GCS- ETOILE est une structure juridique a été créée en Il inclut les CHU de Lyon, de Grenoble, de Saint Etienne, le Centre Régional de Lutte Contre le Cancer de Rhône Alpes et l Institut de cancérologie de la Loire, sous financement du ministère de la santé, via l ARH de Rhône Alpes. 7 Les axes de recherche du groupement d intérêt scientifique «Recherche et développement en hadronthérapie» concernent les mesures de données physiques de référence, le développement d instruments de contrôle du faisceau et de mesure de la dose absorbée, le développement de nouveaux modèles physiques et le développement de nouveaux outils de simulation numérique plus rapides et plus précis que les outils existants. Archade disposera d ici 4 ans d une technique entièrement nouvelle d accélération des ions carbone avec le premier cyclotron médical supraconducteur capable d accélérer des ions carbone, conçu et réalisé par la société belge IBA, leader mondial des cyclotrons médicaux.'' (Communiqué de presse de - 9 -

10 développement en hadronthérapie», associant l Institut national de physique nucléaire et de physique des particules du CNRS (IN2P3) et l association Archade 8. En Europe, les centres les plus rapidement disponibles pour les patients en 2010 seront ceux localisés en Allemagne et celui localisé en Italie. Il s agit du centre Heidelberg Ion Beam Centre HIT, Heidelberg, qui remplace depuis fin 2009 le premier centre Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI, de Darmstadt, du centre Particle Therapy Centre, PTC à Marburg en 2011 et du centre Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica, CNAO, à Pavie en Certains centres d hadronthérapie peuvent associer 2 techniques d hadronthérapie, par protons et par ions carbone. Le développement de la protonthérapie est actuellement plus important que celui de l hadronthérapie par ions carbone. Pour la protonthérapie, près de 31 centres en activité ont été recensés au niveau mondial par le groupe PTCOG et 22 centres seraient en construction ou en projet. L Europe dispose de plusieurs centres de protonthérapie de basse énergie (de l ordre de 70 MeV) et de haute énergie (de l ordre de 200 MeV). La France dispose de 2 centres de protonthérapie avec le centre de Nice pour le traitement des tumeurs oculaires, et le centre d Orsay pour le traitement des tumeurs oculaires, de l encéphale et de la base du crâne. La modernisation du plateau technique d Orsay avec l installation d un bras isocentrique Gantry, doit permettre d étendre les indications à diverses tumeurs du cou, du thorax, de l abdomen et du pelvis, notamment chez l enfant. L ensemble des acteurs en hadronthérapie, par protons et par ions carbone, sont étroitement associés dans les différents projets de recherche et de développement pilotés par l INCa (PHN, comité de suivi de la radiothérapie) ou dans des réseaux européens et internationaux (réseau European Network for Research in Light Ion Therapy, ENLIGHT ; coopération Union of light center in Europe, ULICE ; réseau PTCOG) afin d assurer une coopération médicale et scientifique entre les centres de traitements par hadrons et les laboratoires de physique disposant de ces faisceaux. l'institut national de physique nucléaire et de physique des particules du 8 février 2010 : l hadronthérapie, pour traiter des cancers qui résistent aux rayons X). 8 Archade est une association qui regroupe l EnsiCaen, le Centre régional de lutte contre le cancer François Baclesse, le CHU de Caen et l Université de Caen Basse-Normandie

11 Tableau 1. Liste des centres d hadronthérapie par ions carbone Pays Ville Activité Caractéristiques techniques État d avancement Centres historiques fermés USA Berkeley Centre pionner ouvert en 1954 et fermé en 1993 Plusieurs faisceaux Allemag ne Darmstadt (GSI) Centres en activité Japon Chiba (NIRS) Centre situé dans le centre de recherche en physique nucléaire 600 patients traités par carbone. Premier centre dédié à l hadronthérapie clinique. > 5000 patients traités par carbone Japon Hyogo Centre de soins 300 patients traités par ions carbone Allemag ne Heidelberg (HIT) Centres en construction Centre de soins et de recherche 50 patients traités Non déterminé 1 salle 1 faisceau fixe, 430 MeV 3 salles de traitement, 400 MeV Carbone et proton Faisceau fixe à incidences multiples 5 salles de soins, 320MeV Carbone, hélium et proton 3 faisceaux fixes à incidences multiples pour le carbone et 2 gantries protons 3 salles de soins, 430MeV Carbone et proton 2 faisceaux fixes horizontaux et 1 gantry carbone Fermeture du centre de recherche en Ouvert en 1997 et fermé en février 2008, remplacé par celui de Heidelberg Centre ouvert en 1994 Centre ouvert en 2001 Centre ouvert en novembre 2009 Italie Allemag ne Allemag ne Pavie (CNAO) Marburg Centre de soins et de recherche Centre de soins Carbone et proton 3 salles de soins, 400MeV Carbone et proton 4 faisceaux fixes à incidences multiples 4 salles de soins, 400MeV Faisceau fixe à incidences multiples Kiel Centre de soins 4 salles de soins, 400MeV Carbone et proton Faisceau fixe à incidences multiples Japon Gunma Centre de soins et de recherche 3 salles de soins, 400 MeV Carbone Faisceau fixe à incidences multiples Chine Shanghai Centre de soins 3 salles de soins, Carbone et proton Faisceau fixe à incidences multiples Centres en projet Autriche Wiener Neustadt (MedAustron) France Lyon (ETOILE) Centre de soins et de recherche Centre de soins et de recherche 3 salles de soins, une de recherche, 400MeV Carbone et proton Faisceau fixe à incidences multiples 3 salles de soins, une de recherche, 400MeV Carbone et proton 2 gantries (incidence variable) Centre en fin de construction Ouverture prévue en fin 2010 Centre en construction Ouverture prévue en fin 2011 Centre en construction Ouverture prévue 2012 Centre en construction Ouverture prévue 2011 Centre en construction Ouverture prévue 2013 Centre en projet Construction non encore débutée Ouverture prévue 2014 Centre en projet Construction non encore débutée, Ouverture prévue 2014 France Caen Centre de recherche Non déterminé Centre en projet (ARCHADE) USA Detroit Non déterminé Non déterminé Centre en projet Australi Clayton Non déterminé Non déterminé Centre en projet e

12 II. INTERET DE LA TECHNOLOGIE SELON LES AGENCES D EVALUATION A ce jour, la plupart des rapports émis par les agences d évaluation ont eu pour objet l hadronthérapie par protons (protonthérapie), qui connaît actuellement un développement important au niveau mondial. Seuls 3 rapports récents, concernant l hadronthérapie tous types de faisceaux (protons et ions carbone) ont été identifiés (19-21). Il s agit d un document de veille technologique émis par le National Horizon Scanning Centre, NHSC (Angleterre), en 2006, d un rapport d évaluation technologique émis par le Centre fédéral d expertise des soins de santé, KCE (Belgique), en 2007 et d un document de veille documentaire émis par l Agency for Healthcare Research and Quality, AHRQ (USA), en La technologie d hadronthérapie par ions carbone y est qualifiée de technologie prometteuse en raison de ses meilleures propriétés balistiques et biologiques par rapport aux techniques de radiothérapie conventionnelles. Cependant, selon ces rapports, il n existe pas actuellement assez de données disponibles, en particulier d études comparatives, pour juger de l efficacité-sécurité. Enfin, les coûts d investissement et les coûts de fonctionnement élevés sont identifiés comme un des freins majeurs à son développement. Une analyse médico-économique a été réalisée par l agence belge et a contribué à l émission d un avis négatif quant à la construction d un centre en Belgique au regard de la faible population cible identifiée (50 patients/an) en recommandant l orientation des patients belges dans les centres bientôt disponibles dans le cadre d une coordination de soins européens

13 CHAMP DE L EVALUATION, METHODE I. PATHOLOGIES CONCERNEES L hadronthérapie par ions carbones est a priori destinée au traitement des tumeurs inopérables ou incomplètement résecables et radiorésistantes entourées de tissus sains radiosensibles. A ce jour, les principales indications qui ont été identifiées dans la littérature sont les suivantes : Carcinomes adénoïdes cystiques ; Tumeurs des sinus de la face et des glandes salivaires ; Mélanome muqueux ; Chordomes et chondrosarcomes de la base du crâne ; Sarcomes du squelette axial et des tissus mous, non résecables ou en résection incomplète ; Récidives locales non résecables des cancers du rectum ; Hépatocarcinomes de grande taille (diamètre supérieur à 4-5cm) ; Mélanomes choroïdes et tumeurs oculaires ; Tumeurs de la prostate ; Tumeurs du col de l utérus ; Tumeurs pulmonaires non à petites cellules de stade I. L ensemble des pathologies concernées forme un groupe hétérogène pour lequel il existe une grande variété d approches thérapeutiques allant de la chirurgie à la radiothérapie de très haute technicité, avec ou sans association de plusieurs autres traitements. Les stratégies thérapeutiques 9 actuelles n ont pas encore toutes fait l objet de recommandations de bonnes pratiques. II. METHODE Une première analyse a été réalisée sur la base des résumés conduisant à la sélection de 41 publications. Une deuxième sélection a été réalisée sur la base des critères d exclusions et d inclusions décrits ci après. Les critères d inclusion ont été les suivants : Rapports d évaluation, bulletins de veille technologique, revues systématiques descriptives, études comparatives et non comparatives, communications scientifiques ; Rapportant les résultats d efficacité ou de sécurité les plus récents ; sur les effectifs les plus importants ; sur les durées de suivi les plus importantes. Les critères d exclusion ont été les suivants : Publications portant sur les mécanismes biologiques, Publications incluses dans les méta-analyses ou revues systématiques ; avec résultats préliminaires d une étude publiée intégralement par la suite ou ayant donné lieu à plusieurs publications ; duplications ; Etudes de faibles effectifs <15. 9 La place de la technologie d hadronthérapie par ions carbone dans les stratégies thérapeutiques est hors champ de l évaluation. Le rapport d étape n a pas eu pour objectif de définir les stratégies de prise en charge des pathologies. Elles ne peuvent être que parcellaires et rapportées à titre d informations complémentaires

14 Les critères d évaluation ont été les suivants : Efficacité : taux de contrôle local, taux de récidive, survie (globale, spécifique, actuarielle, sans rechute) ; Sécurité : toxicité 10 aigüe, toxicité tardive ; Critères techniques : dose, fractionnement, fréquence. II.1 Littérature analysée A l issue de la sélection, 18 documents, toutes indications confondues, et incluant 3 recommandations, 1 revue systématique descriptive, 1 méta-analyse et 13 autres publications ou communications scientifiques ont été sélectionnés pour l analyse. II.1.1 II.1.2 II.1.3 Recommandations françaises en cancérologie Il a été identifié 3 recommandations françaises [ ] «Standards, Options et Recommandations» (SOR) en cancérologie initiées par la Fédération nationale des Centres de Lutte contre le Cancer (22-24). Revue systématique descriptive Seule la revue systématique descriptive, la plus récente, publiée par Lodge en 2007 a été sélectionnée (25). Elle a eu pour objectif de réaliser une synthèse des résultats par hadronthérapie incluant les neutrons, les protons et les ions lourds 11 (carbone, hélium et autres) avec la méthodologie suivante : recherche systématique auprès de 11 bases de données sur une période sans limite de temps jusqu en janvier 2007, sélection des études non dupliquées de plus de 20 patients et avec un suivi minimal de 2 ans. Les auteurs ont proposé une comparaison indirecte entre les différentes techniques de radiothérapie : radiothérapie conventionnelle, hadronthérapie par ions, protonthérapie et radiothérapie stéréotaxique. Autres publications Quatorze publications, incluant 1 méta-analyse, ont été identifiées concernant 11 indications, pour un ensemble de 22 études rétrospectives et prospectives (16,25-39). À ce jour, les données sont essentiellement issues des centres d hadronthérapie japonais NIRS, ainsi que du centre allemand GSI. Les études de phase I/II décrites par les auteurs sont des études d escalade de dose, incluant un ou plusieurs protocoles comprenant des séries de patient avec des doses variables puis une ou des séries de patients avec une dose fixe. Les études de phase II décrites par les auteurs sont des études avec un protocole à dose fixe. Les informations sont détaillées dans la suite du document. Les résultats publiés pour une indication peuvent correspondre à la synthèse de plusieurs études de phase I/II et de phase II réalisées par le même centre. Lorsque les résultats ont été soumis à publications successives, ou à publications avec analyse en sous-groupes ou à des communications scientifiques lors de congrès de spécialité sur l hadronthérapie, seuls les plus récents ont été sélectionnés. Les résultats les plus récents des centres japonais présentés au congrès, Joint symposium on carbon ion radiotherapy, de mars 2009 ont été préférentiellement sélectionnés car le nombre de patients et la durée de suivi sont les plus importants. 10 Les effets secondaires peuvent être divers et variés suivant la localisation de l'irradiation ; voir lexique pour détails. 11 Terme utilisé par les auteurs, voir lexique pour détails

15 Des résultats issus d analyse en sous groupe ont été sélectionnés pour avoir des informations complémentaires sur des populations individualisées. Pour chaque indication, les résultats les plus récents qui ont été rapportés concernaient le contrôle local, la survie globale et les événements indésirables (toxicités aigües et tardives). Ces résultats sont détaillés dans la suite de ce document et dans le document rapportant les annexes. II.2 Limites de l analyse Pour l ensemble des indications, l analyse est rendue difficile pour les raisons suivantes : Faible niveau de preuve de la littérature (études non randomisées, non comparatives, rétrospectives, comparaisons historiques de sous groupes) Communications scientifiques, Etude de faisabilité technique, ou d escalade de dose (phase I et phase I/II) Hétérogénéité des patients inclus dans les études : Différents critères d inclusions Différents stades et formes de la maladie (non indiqués ou non distingués) Niveaux de précision différents selon les pathologies Hétérogénéité des protocoles de traitement (dose, fractions) Hétérogénéité des traitements concomitants (variables ou non précisés) Hétérogénéité des critères de jugements (variables ou non définis ou non déterminés)

16 RESULTATS I. RECOMMANDATIONS ET REVUE SYSTEMATIQUE DESCRIPTIVE I.1.1 I.1.2 Recommandations françaises en cancérologie Les 3 recommandations françaises [ ] concernaient la prise en charge et l irradiation des patients adultes atteints de sarcome des tissus mous, de sarcome utérin ou de tumeur stromale gastro-intestinale, ainsi que la prise en charge thérapeutique des patients atteints d'une tumeur maligne des glandes salivaires (lymphomes, sarcomes et mélanomes exclus). Parmi les techniques de radiothérapie à très haute technicité, l hadronthérapie, par protons, par ions carbone et par neutrons a été incluse parmi les options thérapeutiques ou palliatives dans quelques indications. Le critère d orientation vers la radiothérapie qui est majoritairement rapporté est la possibilité et/ou la qualité de l exérèse chirurgicale (complète ou non) ; il n a pas été identifié de critères basés sur la radiorésistance dans les recommandations. Les recommandations sont détaillées pour chaque indication dans la suite de ce document pour préciser les stratégies thérapeutiques actuellement préconisées et éventuellement leurs résultats. Revue descriptive systématique La revue systématique descriptive publiée par Lodge et al. en 2007 (25) a porté sur les indications suivantes : les tumeurs de la tête et du cou (carcinomes adénoïdes cystiques; chordomes, chondrosarcomes de la base du crâne); les tumeurs oculaires, les tumeurs urogénitales et gastro-intestinales; les tumeurs pulmonaires non à petites cellules. Dans les carcinomes adénoïdes cystiques, les auteurs ont estimé que les résultats obtenus par hadronthérapie par ions lourds 12 étaient supérieurs à ceux obtenus par radiothérapie conventionnelle. Dans les autres indications de la tête et du cou, les tumeurs oculaires, du système nerveux central incluant les chordomes de la base du crâne, les auteurs ont estimé que les résultats obtenus par l hadronthérapie par ions lourds étaient similaires à ceux obtenus par protonthérapie. Dans l indication des tumeurs pulmonaires non à petites cellules, les auteurs ont estimé que les résultats obtenus par l hadronthérapie par ions lourds étaient similaires à ceux obtenus par radiothérapie stéréotaxique. Dans les tumeurs de la prostate, tumeurs pelviennes, sarcomes et les tumeurs gastro-intestinales, les auteurs ont estimé que les résultats obtenus ne permettaient pas de conclure définitivement sur la technologie par ions lourds. Cependant, selon les auteurs, toutes indications confondues, les données contrôlées comparatives disponibles en 2007 étaient insuffisantes pour une conclusion définitive sur l efficacité de l hadronthérapie par protons et ions lourds. La protonthérapie semblait devenir une option dans la traitement de certaines tumeurs oculaires et de la base du crâne. Les auteurs ont estimé que l hadronthérapie par ions lourds relevait encore de la recherche clinique. Les résultats et les conclusions de cette revue concernant l hadronthérapie par ions carbone ainsi que ceux obtenus avec les autres techniques de radiothérapies sont détaillés pour chaque indication dans la suite du document. 12 Terme utilisé par les auteurs, voir lexique pour détail

17 II. CARCINOMES ADENOIDES CYSTIQUES (TETE ET COU) Stratégie thérapeutique Selon les recommandations françaises de 2006, pour les carcinomes adénoïdes kystiques de la tête, du cou et des voies aéro-digestives supérieures, les traitements actuels sont la chirurgie et la radiothérapie complémentaire. Pour les lésions inopérables, la radiothérapie de très haute technicité, fait partie des techniques de référence : avec la protonthérapie et la neutronthérapie, disponible en France jusqu en 2007(22,40,41). Une étude rétrospective publiée en 2006 (n=23) a rapporté un taux de survie globale à de 77% 5 ans associée à un traitement par protonthérapie (42). Dans le cas d association de radiothérapie par photons et de chimiothérapie dans les carcinomes adénoïdes cystiques inopérables ou en résection macroscopiquement incomplète, il a été rapporté des taux de contrôle local et locorégional de 56% à 5 ans et un taux de mortalité de 42,5% à 5 ans (2 études) (43,44). Revue systématique descriptive ll n'a pas été rapporté dans la revue descriptive de Lodge 2007 de synthèse entre les 2 études sélectionnées incluant celle de Schulz-Ertner 2005 (n=29) par les auteurs concernant les tumeurs de la face et du cou en raison de la grande hétérogénéité des tumeurs et de leurs localisations. Les résultats obtenus par hadronthérapie par ions lourds ont été qualifiés de supérieurs à ceux obtenus par radiothérapie conventionnelle dans l indication des carcinomes adénoïdes cystiques. La synthèse des principaux résultats par hadronthérapie par ions carbone est présentée dans le tableau ci dessous. Tableau 2. synthèse: carcinomes adénoïdes cystiques Auteur année Étude Effecti f Dose Fraction Modalités thérapeutiques Contrôle local Survie globale Toxicités tardives Mizoe et al., 2009 (26) Phase II GyE (16 f- 4 s) 52,8 GyE (18f-6s) non précisé 74% (5 ans) 68% (5 ans) non individualisé* 0% grade 3-4 Schulz- Ertner et al., 2005 (27) Phase I /II GyE (3 f- 6 GyE) C-ion surimpression** + ph-rt 77,5 % (4 ans) 75,8% (4 ans) 53% (4 ans) sans récidive 0% grade 3-4 Avec C-ion : radiothérapie par ions carbone ; ph-rt : radiothérapie par photons, * protocole 9602, population (n=330, tumeurs de la tête et du cou) ne rapportant pas les résultats individualisés par indication avec aucune toxicité tardive de grade> 3 ; **surimpression, boost Conclusions Dans les carcinomes adénoïdes cystiques de la tête et du cou, 2 études avec des modalités thérapeutiques imparfaitement précisées ont rapporté des taux de contrôle local de plus de 70% à 4 ans et une survie globale de 75,8% à 4 ans et de 68% à 5 ans sans individualiser de toxicité tardive de grade > 3. Ces résultats mis en regard avec les données de la littérature et des recommandations vont dans le même sens que ceux fournis par la revue descriptive de Lodge Toutefois, ces données n étant pas comparatives, aucune conclusion définitive n est possible

18 III. TUMEURS DES GLANDES SALIVAIRES, DU SINUS ET DE CAVITE NASALE Stratégie thérapeutique Selon les recommandations françaises de 2008, pour les tumeurs des glandes salivaires inopérables toute histologie confondue, en résections R2 13 ou en récidives locales, et en absence de traitement curatif, seul un traitement palliatif par chirurgie partielle et/ou radiothérapie voire chimio-radiothérapie (sans protocole standard) est possible. La radiothérapie de très haute technicité dont l hadronthérapie (ions carbone ou neutrons) est envisagée selon les recommandations comme une des options palliatives en absence de résection complète, tout comme la radiothérapie conformationnelle de haute énergie et la RCMI (24,43,45). Il a été rapporté après irradiation par photons de tumeurs des glandes salivaires inopérables un taux de contrôle locorégional à 5 ans de 55% et un taux de survie spécifique de 45% à 5 ans (46). Après résection chirurgicale incomplète, les taux de contrôle locorégional et de survie spécifique observés à 5 ans ont été respectivement de 40% et 56% (46). Dans le cas de carcinomes des glandes salivaires traités par photons, il a été rapporté des taux de contrôle local à 5 ans compris entre 50% et 70% (2 études, n=95) et un taux de survie globale à 5 ans de 70% (1 étude, n=45) (47,48). Dans le cas de tumeurs des sinus traitées par radiothérapie conformationnelle par modulation d intensité, 2 études (n=120) ont rapporté des taux de contrôle local à 5 ans compris entre 58% et 70,7% et des taux de survie globale à 5 ans compris entre 58,5% et 65%(49,50). Revue systématique descriptive ll n'a pas été rapporté de résultat individualisé dans la revue systématique descriptive de Lodge Les résultats obtenus par l hadronthérapie par ions lourds ont été qualifiés par les auteurs de similaires à ceux obtenus par protonthérapie dans les indications de la tête et du cou, toutes localisations confondues. La synthèse des principaux résultats par hadronthérapie par ions carbone est présentée dans le tableau ci dessous. Tableau 3. synthèse: tumeurs des sinus et de la face, carcinomes des glandes salivaires Auteur année Étude Effectif Dose Fraction Modalités thérapeutiques Contrôle local Survie globale Toxicités tardives Mizoe et al., 2009 (26) Glandes salivaires Phase II 31 64,0 GyE (16f-4s) 57, 6 GyE (16f-4s) non précisé 80,4% (5 ans) 64,1% (5 ans) non individualisé* 0% grade 3-4 Mizoe et al., 2009 (26) Sinus Phase II ,0 GyE (16f-4s) 57, 6 GyE (16f-4s) non précisé 63%-75,7% (5 ans) 25,8%- 44,8% (5 ans) non individualisé* 0% grade 3-4 Avec * protocole 9602, population (n=330, tumeurs de la tête et du cou) ne rapportant pas les résultats individualisés par indication ; aucune toxicité tardive de grade> 3, d après Mizoe 2009 ; 13 La définition du type d exérèse (résection) résulte de la confrontation entre les comptes rendus chirurgical et anatomopathologique avec : R0 : in sano (berges saines et marge saine) ; R1 : résidu microscopique prouvé ou probable, correspond à une exérèse marginale ; R2 : résidu macroscopique

19 Conclusions Dans les tumeurs des glandes salivaires sans précision sur leur degré d évolutivité et de leur histologie, l étude pour les ions carbone avec des modalités thérapeutiques imparfaitement précisées fournit de meilleurs résultats que ceux concernant l irradiation par photons rapportés par la littérature, en cohérence avec les recommandations françaises. Dans les tumeurs des sinus et de cavité nasale, l étude pour les ions carbone avec des modalités thérapeutiques imparfaitement précisées fournit des résultats similaires pour le contrôle local et inférieur pour la survie globale que ceux concernant la radiothérapie conformationnelle par modulation d intensité rapportés par la littérature. Toutefois, ces données n étant pas comparatives, aucune conclusion définitive n est possible

20 IV. MELANOMES MUQUEUX DE LA TETE ET DU COU Stratégie thérapeutique Les traitements actuellement proposés pour les mélanomes muqueux de la tête et du cou sont la chirurgie si elle est possible et acceptable sur le plan fonctionnel et esthétique et la radiothérapie complémentaire, en particulier, en cas d exérèse incomplète (11,51). Dans ces situations, l irradiation complémentaire améliore le contrôle loco-régional dans la majorité des séries publiées, mais son influence sur la survie globale et sans récidive est incertaine. Dans le cas d une association radiothérapie et chimiothérapie dans les mélanomes muqueux, il a été rapporté un taux de contrôle local de 60,7% à 5 ans avec un taux de survie sans progression et de survie globale à 5 ans de respectivement 10,7% et 17.9% (52). Dans le cas de radiothérapie seule après résection chirurgicale, il a été rapporté des taux de contrôle local compris entre 17% et 54% à 5 ans et des taux de survie globale compris entre 17% et 31% à 5 ans pour des petites séries de patients (n=24 à 42) traités par des doses comprises entre GyE et GyE hypofractionnées par semaine (11),. Dans le cas, de radiothérapie par photons seule, les taux de contrôle local à 5 ans sont compris entre 61% et 75% et les taux de survie globale à 5 ans sont compris entre 18% et 25% pour des petites séries de patients (n=21 à n=28) traités par des doses comprises entre GyE et GyE (11). Revue systématique descriptive Il n'a pas été rapporté de résultat individualisé dans la revue systématique descriptive de Lodge, Les résultats obtenus par l hadronthérapie par ions lourds ont été qualifiés par les auteurs de similaires à ceux obtenus par protonthérapie dans les indications de la tête et du cou, toutes localisations confondues. La synthèse des principaux résultats par hadronthérapie par ions carbone est présentée dans le tableau ci dessous. Tableau 4. synthèse : mélanomes muqueux Auteur année Étude Effecti f Dose Fraction Modalités thérapeutiques Contrôle local Survie globale Toxicités Mizoe et al., 2009 (26) Phase II ,0 GyE (16f-4s) 57, 6 GyE (16f-4s) non précisé 74% (5 ans) 36% (5 ans) non individualisé* 0% tardives de grade 3-4 Mizoe et al., 2009 (26) GyE (16f-4s) C-ion adjuvant +/- chimiothérapie 85% (5 ans) 58% (5 ans) Selon volume tumoral 68% (5 ans) si <60cc 24% (5 ans) si >60cc Toxicités aigues grade 3 1,3% cutanée 13% muqueuse Toxicités tardives 0% grade 3 Yanagi et al., 2009 (28) 72 C-ion 1 ère intention autres non précisés 84,1% (5 ans) 27% (5 ans) 39,6% (5 ans) spécifique Selon volume tumoral 62,4%(5 ans) si <100ml 5% (5 ans) si >100ml 0% toxicité tardive >3 Avec C-ion : radiothérapie par ions carbone ; * protocole 9602, population (n=330, tumeurs de la tête et du cou) ne rapportant pas les résultats individualisés par indication ; aucune toxicité tardive de grade> 3, d après Mizoe 2009 ; volume tumoral exprimé selon les publications

21 Conclusions L hétérogénéité des études, avec des modalités thérapeutiques imparfaitement précisées, la taille variable de lésions ne permet pas de dégager une tendance. Les données n étant pas comparatives, aucune conclusion définitive n est possible

22 V. CHORDOMES ET CHONDROSARCOMES DE LA BASE DU CRANE Stratégie thérapeutique Les traitements actuels des chordomes de la base du crâne sont essentiellement la protonthérapie après chirurgie partielle de réduction tumorale et la radiothérapie en conditions stéréotaxiques. Des taux de contrôle local à 5 ans compris entre 50% et 70% ont été rapportés pour des traitements par protonthérapie (53-56). Des taux de contrôle local compris entre 63% et 76% à 5 ans selon le volume tumoral ont été rapportés pour un traitement de radiothérapie en conditions stéréotaxiques après résection chirurgicale maximale (57,58)). Dans le traitement des chordomes de la base du crâne par protons ou par association radiothérapie par photons et protons, il a été rapporté des taux de contrôle local compris entre 50% et 70% à 5 ans et de 50% à 10 ans (53,55,59-62). Revue systématique descriptive Dans la revue de Lodge 2007, les résultats associés aux traitements de chordomes de la base du crâne sont les suivantes : Dans le cas d un traitement par ions carbone, il a été rapporté des taux de contrôle local à 2 ans de 81% et un taux de survie globale à 5 ans de 91% (1 étude, n=54; résultats intermédiaires de 2004 de Schulz-Ertner et al. (32)) Dans le cas d un traitement par photons (radiothérapie conventionnelle post chirurgicale), il a été rapporté des taux de contrôle local à 5 ans de 25% (3 études, n=61) et des taux de survie globale à 5 ans de 44% (4 études, n=100) ; Dans le cas d un traitement par radiothérapie stéréotaxique, il a été rapporté un taux de contrôle local à 5 ans de 50% (1 étude, n=37) et un taux de survie globale à 5 ans de 82% (1 étude, n=37) Dans le cas d un traitement par protonthérapie, il a été rapporté des taux de contrôle local à 5 ans de 63% (2 études, n=202) et des taux de survie globale à 5 ans de 81% (2 études, n=133) Dans la revue de Lodge et al (25), les résultats associés aux traitements des chondrosarcomes de la base du crâne sont les suivants : Dans le cas d un traitement par ions carbone, il a été rapporté des taux de contrôle local à 4 ans de 89% et un taux de survie globale à 5 ans de 98% (1 étude, n=54; résultats intermédiaires de 2007 de Schulz-Ertner (32)) Dans le cas d un traitement par photons (stéréotaxique et conventionnelle), il a été rapporté sur de petits effectifs des taux de contrôle local à 5 ans de 90 à 100% (2 études, n=8 et 14) et des taux de survie globale à 5 ans de 100% (1 étude, n=8) Dans le cas d un traitement par protonthérapie, il a été rapporté des taux de contrôle local à 5 ans de 95% (2 études, n=190) et des taux de survie globale à 5 ans de 100% (2 études, n=25) Les résultats obtenus par l hadronthérapie par ions lourds ont été qualifiés par les auteurs de similaires à ceux obtenus par protonthérapie dans les indications du système nerveux central incluant les chordomes de la base du crâne. La synthèse des principaux résultats par hadronthérapie par ions carbone est présentée dans le tableau ci dessous

23 Tableau 5. synthèse : chordomes et chondrosarcomes de la base du crâne Auteur année Étude Effectif Dose Fraction Modalités thérapeutiques Contrôle local Survie globale Toxicités Schulz-Ertner et al (29) Chordome Takahashi et al.2009 (31) Chordome phase I/II CGE (20f-3s) phase II 32 57,6 CGE 60, 8 CGE non précisé 3 groupes :: C-ion ou p/ph-rt ou aucune RT 80,6% (3 ans) 70% (5 ans) 100% (5 ans) si >60CGE 63% (5 ans) si <60CGE 91,8% (3 ans) 88,5% (5 ans) 85,7% (7 ans) C-ion 76,4% (7 ans) autres groupes Toxicités tardives 7,2% grade 1-2 5,2% grade 3 - Schulz-Ertner et al (32) Chondrosarcome phase I/II CGE (7f) non précisé 98,2% (5 ans) 98,2% (5 ans) Toxicités aigues grade >3 1,8% mucosite Toxicités tardives 9% grade 2 1,8% grade 3 Combs et al., 2009 (30) Chordome Chondrosarcomes phase I/II 17 (<21 ans) 60 GyE [60-66,6] (20f-7f/s) non précisé 1 récidive (60 mois) non déterminé Toxicités tardives 0% Avec C-ion : radiothérapie par ions carbone ; p-rt : radiothérapie par protons ; ph-rt : radiothérapie par photons

24 Conclusions Pour les chordomes et les chondrosarcomes de la base du crâne, les études réalisées avec des modalités thérapeutiques imparfaitement précisées ont rapporté des taux de contrôle local allant de 63% à 100% à 5 ans. La synthèse concernant la survie globale n est pas possible en raison des échéances différentes. Des toxicités tardives de grade 2 et 3 sont rapportées. Ces résultats pour le contrôle local mis en regard avec les données de la littérature et des recommandations vont dans le même sens que la revue descriptive de Lodge L hadronthérapie par ions carbone serait potentiellement équivalente à d autres techniques de radiothérapie de très haute technicité. Toutefois, les données n étant pas comparatives, aucune conclusion définitive n est possible

25 VI. SARCOMES DES TISSUS MOUS ET DU SQUELETTE AXIAL Stratégie thérapeutique Selon les recommandations françaises de 2006, le traitement de référence des sarcomes des tissus mous opérables d emblée est l association d une exérèse chirurgicale élargie et d une radiothérapie complémentaire (22,23). Selon les dernières recommandations françaises de 2006, l indication de radiothérapie exclusive a été réservée en pratique clinique, aux patients avec une tumeur inopérable ou refusant tout autre traitement. De même, il a été indiqué que certains de ces patients pourraient être de bons candidats à la neutronthérapie ou aux traitements par hadronthérapie incluant la protonthérapie et les ions carbone. La protonthérapie a été associée aux traitements de plusieurs séries de patients présentant des ostéosarcomes et chondrosarcomes du squelette axial inopérables ou en résection macroscopiquement incomplète ou des chondromes cervicaux et des sarcomes des tissus mous. Selon les localisations, et les associations, il a été rapporté des taux de contrôle local à 5 ans compris entre 45% et 71% et des taux de survie globale à 5 ans compris entre 35% et 82% (53,63-67). Revue systématique descriptive Il n'a pas été rapporté de résultat individualisé dans la revue systématique descriptive de Lodge, Les résultats obtenus ne permettaient pas aux auteurs de porter des conclusions définitives sur l efficacité et la sécurité de l hadronthérapie par ions lourds dans les sarcomes. La synthèse des principaux résultats par hadronthérapie par ions carbone est présentée dans le tableau ci dessous