×

PCa动力学的混合时空模型和最佳治疗策略的见解。 (英文) Zbl 1506.92047号

摘要:使用随机元混合细胞自动机,我们研究了多种药物治疗对前列腺癌(PCa)生长的疗效。雄激素剥夺治疗降低前列腺癌生长的能力是前列腺癌治疗中的一个里程碑,尽管如此,大多数患者最终会变得难治,并发展为去势耐受性前列腺癌。近年来,一种称为恩扎鲁胺的“第二代”药物已被用于治疗晚期PCa,或已经接受化疗但停止反应的患者。然而,对恩扎鲁酰胺的肿瘤耐药性尚不清楚,在这种情况下,临床前模型和生物信息学实验(数值模拟)是理解耐药机制和评估可能延迟或阻止耐药发生的治疗设置的关键。在我们的数学系统中,我们结合了细胞表型转换来模拟耐药性增加的发展,并考虑了微环境动力学对肿瘤细胞坏死和凋亡的影响。我们探索的治疗策略包括使用单一药物(恩扎鲁胺)和具有不同治疗方案的药物组合(恩扎鲁胺和依维莫司或卡巴齐他司)。我们的结果强调了交替治疗的有效性,尤其是交替使用恩扎鲁胺和卡巴唑醇超过一年,并与TRAMP小鼠的数据进行了比较,以验证我们的发现。

MSC公司:

92 C50 医疗应用(通用)
37B15号机组 细胞自动机的动力学方面
92C45型 生化问题中的动力学(药代动力学、酶动力学等)
91年第35季度 与博弈论、经济学、社会和行为科学相关的PDE
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Cerasuolo,M。;Maccarinelli,F。;科尔特里尼,D。;马哈茂德,A。;马洛达,V。;Ghedini,G。;雷佐拉,S。;Giacomini,A。;Triggiani,L。;科斯特泽瓦,M。;Verde,R。;巴黎,D。;梅尔克,D。;普雷斯塔,M。;Ligresti,A。;Ronca,R.,《前列腺癌流浪动物模型对第二代雄激素受体拮抗剂苯扎鲁胺的获得性耐药性建模》,《癌症研究》,80,7,1564-1577(2020)
[2] 布雷,F。;Ren,J。;Masuyer,E。;Ferlay,J.,《2008年成人人群中27个部位癌症患病率的全球估计》,国际癌症杂志,132,51133-1145(2012)
[3] W.H.组织,https://gco.iarc.fr/今日,上次访问时间:2020-06-05。
[4] 前列腺癌统计(2019年),https://www.cancerresearchuk.org/health-professional/cancer-statistics/statistics-by-cancer-type/prostate-cancer#heading-零,上次访问时间:2019-09-01
[5] 关于前列腺癌(2019),https://prostatecanceruk.org/prostate-information/about-prostate-cancer网站,上次访问时间:2019-09-01
[6] Jackson,T.,前列腺肿瘤生长和雄激素依赖性复发的数学模型,离散Contin。动态。系统。序列号。B、 4、187-201(2004)·兹比尔1040.92016
[7] 莫特特,N。;共和国范登伯格。;Briers,E。;Van den Broeck,T。;M.G.坎伯巴奇。;De Santis,M。;Fanti,S。;福萨蒂,N。;甘达利亚,G。;Gillessen,S。;Grivas,N。;Grummete,J。;A.M.亨利。;范德夸斯特,T.H。;Lam,T.B。;拉达斯,M。;Liew,M。;梅森,医学博士。;莫里斯,L。;Oprea-Lager,D.E。;范德波尔,H.G。;O.鲁维埃。;斯科特,I.G。;蒂尔基,D。;Wiegel,T。;Willemse,P.-P.M。;Cornford,P.,Eau eanm estro esur siog前列腺癌指南-2020更新。第1部分:筛查、诊断和有疗效的局部治疗。,79, 2, 243-262 (2021)
[8] 康福德,P。;共和国范登伯格。;Briers,E。;Van den Broeck,T。;M.G.坎伯巴奇。;De Santis,M。;Fanti,S。;福萨蒂,N。;甘达格利亚,G。;Gillessen,S。;Grivas,N。;Grummete,J。;亨利,A.M。;范德夸斯特,T.H。;Lam,T.B。;拉达斯,M。;Liew,M。;医学博士梅森。;莫里斯,L。;Oprea-Lager,D.E。;范德波尔,H.G。;O.鲁维埃。;斯科特,I.G。;蒂尔基,D。;Wiegel,T。;Willemse,P.-P.M。;Mottet,N.,Eau eanm estro esur siog前列腺癌指南。第ii-2020部分更新:复发和转移性前列腺癌的治疗,欧洲泌尿外科。,79, 2, 263-282 (2021)
[9] 宫本茂,H。;梅辛,E。;Chang,C.,雄激素缺乏是否能改善低风险和中等风险前列腺癌患者的治疗结果?,自然修订临床。Oncol.公司。,2, 236-237 (2005)
[10] Cerasuolo,M。;巴黎,D。;Iannotti,F.A。;梅尔克,D。;Verde,R。;Mazzarella,E。;莫塔,A。;Ligresti,A.,《人类前列腺癌细胞的神经内分泌转分化:综合方法》,《癌症研究》,75,15,2975-2986(2015)
[11] Beltran,H。;啤酒,T。;卡杜奇,M。;de Bono,J。;Gleave,M。;凯利·H·M·W。;萨阿德,F。;斯特恩伯格,C。;Tagawa,S。;Tannock,I.,《抗去势前列腺癌的新疗法:疗效和安全性》,《欧洲泌尿外科杂志》。,60, 2, 279-290 (2011)
[12] 前列腺癌治疗(2021年),https://www.nhs.uk/conditions/prostate-cancer/treatment/#::text=放射治疗
[13] Padmanabhan,R。;梅斯金,N。;Al Moustafa,A.-E.,《癌症和不同治疗的数学模型》(2021年),施普林格·Zbl 1459.92001号
[14] 安德森,A.R。;Quaranta,V.,《综合数学肿瘤学》,《国家癌症评论》,8,3,227-234(2008)
[15] Tang,Y。;Wang,L。;俄亥俄州Goloubeva。;M.Khan。;张,B。;Hussain,A.,阉割对流浪鼠前列腺癌的不同影响:治疗的可能意义,临床。癌症研究,14,10,2936-2943(2008)
[16] Retter,A。;龚,F。;Syer,T。;辛格,S。;阿德勒克,S。;Punwani,S.,《前列腺癌成像的新兴方法:更清楚地评估癌症结构和代谢改变》,Mol.Oncol。,15、10、2565-2579(2021年),arXiv:https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/1878-0261.13071
[17] Greenspan,H.,《固体肿瘤扩散生长模型》,国际放射医学杂志。,51, 317-340 (1972) ·Zbl 0257.92001号
[18] Sherrat,J。;Chaplain,M.,《无血管肿瘤生长的新数学模型》,J.Math。生物学,43291-312(2001)·Zbl 0990.92021号
[19] 霍尔穆思(Hormuth,D.)。;韦斯,J。;巴恩斯,S。;米加,M。;Rericha,E。;Quaranta,V。;Yankeelov,T.,《一种结合肿瘤内异质性预测体内胶质瘤生长的机械耦合反应扩散模型》,J.R.Soc.Interface,14,Article 20161010 pp.(2017)
[20] 奎因,T。;Sinkala,Z.,《前列腺癌干细胞扩散和生物反应动力学》,生物系统,96,69-79(2009)
[21] 安德森。;Chaplain,M.,肿瘤诱导血管生成的连续和离散数学模型,Bull。数学。生物学,60,857-900(1998)·Zbl 0923.92011号
[22] Alarcon,T。;Byrne,H。;Maini,P.,肿瘤生长的多尺度模型,多尺度模型。模拟。,3, 2, 440-475 (2005) ·Zbl 1107.92019年9月
[23] Byrne,H.M。;列文,I.v。;M.R.欧文。;Alarcón,T。;Maini,P.K.,实体肿瘤生长的多尺度模型,1-25(2008),Birkhäuser Boston:Birkháuser波士顿
[24] 奥斯本,J。;Walter,A。;科尔肖,S。;米拉姆斯,G。;弗莱瑟,A。;Pathmanathan,P。;Gavaghan,D。;Jensen,O。;Maini,P。;Byrne,H.,《癌症多尺度建模的混合方法》,Phil.Trans。R.Soc.A,368,5013-5028(2010)·Zbl 1211.37113号
[25] 阿尔梅特,A。;Maini,P。;莫尔顿,D。;Byrne,H.,《肠隐窝的建模观点》,Curr。操作。生物制品。工程师,15,32-39(2020)
[26] A.洛佩兹。;Seoane,J。;Sanjuan,M.,《肿瘤生长的细胞介导免疫反应动力学》,Phil.Trans。R.Soc.A,375,第20160291条,pp.(2017)·Zbl 1404.92079号
[27] 索萨·马雷罗,C。;De Crevoisier,R。;埃尔南德斯,A。;Fontaine,P。;Rioux-Leclerq,N。;马修·R。;Fautrel,A。;法国巴黎。;Acosta,O.,《前列腺癌放疗后预测生化复发的减少硅模型》,IEEE Trans。生物识别。工程师1(2021)
[28] 特纳,L。;伯班克斯,A。;Cerasuolo,M.,纽曼前列腺癌细胞神经内分泌转分化的数学见解,非线性分析。模型。对照,26,5,884-913(2021)·Zbl 1483.92052号
[29] 特纳,L。;伯班克斯,A。;Cerasuolo,M.,《神经内分泌分化和分布延迟的Pca动力学》,数学。Biosci公司。工程师,18,6,8577-8602(2021)·Zbl 1501.92057号
[30] Robertson-Tessi,M。;Gillies,R.J。;Gatenby,R.A。;Anderson,A.R.,代谢异质性对肿瘤生长、侵袭和治疗结果的影响,《癌症研究》,75,8,1567-1579(2015)
[31] 易卜拉欣·哈希姆,A。;Robertson-Tessi,M。;Enriquez-Navas,P。;达马吉,M。;Balagurunathan,Y。;Wojtkowiak,J。;罗素,S。;Yoonseok,K。;劳埃德,M。;布伊,M。;Brown,J。;安德森。;Gillies,R。;Gatenby,R.,《通过适应性策略而非分子特性定义癌症亚群》,《癌症研究》,77,9,2242-254(2017)
[32] 西塞罗,G。;德卢卡,R。;多兰里奇亚,P。;Dieli,F.,恩扎鲁胺治疗转移性前列腺癌的临床疗效:前瞻性单中心研究,抗癌研究,37,3,1475-1480(2017)
[33] 克莱森,F。;赫尔森,C。;Prekovic,S.,前列腺癌对苯扎鲁胺耐药的新机制,《国家泌尿外科杂志》。,11, 712-720 (2014)
[34] 乔丹,M。;Wilson,L.,《微管作为抗癌药物的靶点》,《国家癌症评论》,4,4,253-265(2004)
[35] Paller,C。;Antonarakis,E.,Cabazitaxel:转移性去势耐受性前列腺癌的新型二线治疗,药物设计。发展治疗,5,117-124(2011)
[36] 德维特,R。;de Bono,J。;斯特恩伯格,C。;菲扎齐,K。;Tombal,B。;Wulfing,C.t.,Cabazitaxel与阿比特龙或恩扎鲁胺在转移性前列腺癌中的比较,新英格兰。《医学杂志》,3812506-2518(2019)
[37] Tucci,M。;Zichi,C。;Buttigliero,C。;维格纳尼,F。;斯卡格洛蒂,G。;Di Maio,M.,《抗Enzalutamide去势耐药前列腺癌:挑战与解决方案》,OncoTargets Therapy,117353-7368(2018)
[38] 哈米斯,S。;Nithiarasu,P。;Powathil,G.,《不杀死肿瘤的东西可能会使肿瘤变得更强:对化疗药物耐药性的电子见解》,J.Theoret。生物学,454253-267(2018)·Zbl 1406.92302号
[39] Casciari,J。;Sotirchos,S。;Sutherland,R.,《emt6/ro多细胞肿瘤球体中微环境和生长的数学模型》,《细胞增殖》。,25, 1, 1-22 (1992)
[40] 波茨,T。;Kuang,Y。;Nagy,J.,间歇雄激素抑制治疗下前列腺癌生长的临床数据验证数学模型,AIP Adv.,2(2012)
[41] Belderbos,B。;箱子,S。;van Leeuwen,R。;OOmen-de箍,E。;范德米尔,N。;德布鲁因,P。;汉堡,P。;Overkleeft,E。;van der Deure,W。;Lolkema,M。;德维特,R。;Mathijssen,R.,恩扎鲁胺对卡巴唑醇药代动力学的影响:转移性去势耐受性前列腺癌(mcrpc)患者的药物相互作用研究,临床。癌症研究,24,3,541-546(2018)
[42] 帕特尔,A。;Gawlinskis,E。;Lemieux,S。;Gatenby,R.,早期肿瘤生长和侵袭的细胞自动机模型:天然组织血管形成和增加厌氧肿瘤代谢的影响,理论杂志。《生物学》,213315-331(2001)
[43] 金,S.H。;斯托里,B.D。;摩尔,J.C。;唐奇。;Chen,Y.-L。;贾维德,S。;Sarioglu,A.F。;苏利文,R。;Madden,M.W。;O'Keefe,R.,《循环肿瘤细胞簇穿过毛细血管》,Proc。国家。阿卡德。科学。,113, 18, 4947-4952 (2016)
[44] Cheung,K.J。;Ewald,A.J.,《转移的集体途径:肿瘤细胞簇的播种》,《科学》,352,6282,167-169(2016)
[45] 格雷德尔,J。;特恩奎斯特,P。;Maciver,M。;Pearce,R.,《异丙酚在大鼠脑组织中扩散和分配系数的测定:对体外药物作用研究的影响》,英国麻醉学杂志,93,6,810-817(2004)
[46] Anderson,A.,实体肿瘤侵袭的混合数学模型:细胞粘附的重要性,数学。医学生物学。,22, 163-186 (2005) ·Zbl 1073.92013年
[47] Hormuth,D.A。;菲利普斯,C.M。;吴,C。;利马,E.A.B.F。;洛伦佐,G。;Jha,P.K。;Jarrett,A.M。;Oden,J.T。;Yankeelov,T.E.,《通过时间分辨成像数据对肿瘤血管系统和血管生成进行基于生物学的数学建模》,《癌症》,第13期,第12期(2021年)
[48] 维拉诺瓦,G。;科罗米纳斯,I。;Gomez,H.,《肿瘤血管生成的数学模型:生长、回归和再生》,J.R.Soc.Interface,14,文章20160918 pp.(2017)
[49] 科利,P。;戈麦斯,H。;洛伦佐,G。;Marinoschi,G。;Reali,A。;Rocca,E.,前列腺癌生长细胞毒和抗血管生成治疗的最佳控制,数学。模型方法应用。科学。,31, 07, 1419-1468 (2021) ·Zbl 1473.92021
[50] Karolak,A。;Rejniak,K.A.,《显微医学:评估肿瘤组织内药物疗效的电子方法》,Bull。数学。生物学,81,9,3623-3641(2019)·Zbl 1426.92024号
[51] 雷克尔,T。;Nguyen,K。;Phan,T。;克鲁克,S。;Kostelich,E.J。;Kuang,Y.,《前列腺癌激素治疗中药物协同作用的建模》,J.Theoret。生物学,514,第110570条pp.(2021)·1460.92100兹罗提
[52] Strobl,医学硕士。;加拉赫,J。;韦斯特,J。;Robertson-Tessi,M。;Maini,P.K。;Anderson,A.R.,空间结构通过形成肿瘤内竞争影响适应性治疗,Commun。医学,2,1,1-18(2022年)
[53] 吴,C。;洛伦佐,G。;Hormuth,D.A。;利马,E.A.B.F。;斯拉夫科娃,K.P。;DiCarlo,J.C。;维拉斯特科,J。;菲利普斯,C.M。;帕特·D。;钟,C。;Yankeelov,T.E.,《将基于机械的建模与生物医学成像相结合,为临床肿瘤学构建实用的数字双胞胎》,Biophys。第3、2版,第021304条,pp.(2022),arXiv:https://doi.org/10.1063/5.0086789
[54] 科尔特斯,M。;利弗拉尼,C。;Mercatali,L。;易卜拉欣,T。;Giordano,E.,《三维微环境中癌细胞存活和空间分布的电子研究》,科学。代表,10,1,1-14(2020年)
[55] Kronik,N。;Kogan,Y。;Elishmereni,M。;Halevi-Tobias,K。;Vuk-Pavlović,S。;Agur,Z.,通过个性化数学模型预测前列腺癌免疫治疗的结果,《公共科学图书馆·综合》,5,12,文章e15482 pp.(2010)
[56] A.Burbanks,M.Cerasuolo,L.Turner,《再现论文结果的代码——PCa动力学的混合时空模型和对最佳治疗策略的见解》,Zenodo,http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.6545987。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。