固体肿瘤中药物扩散导致肿瘤细胞死亡的建模
细胞行为
2018-12-20 v1 亚细胞过程
摘要
最近研究表明，改变药物的流体性质可提升其消融实体瘤的疗效。我们开发了一个肿瘤消融的建模框架，并给出最简单的药物在具有渗漏边界的球形肿瘤中扩散的模型，假设细胞死亡最终等效于该细胞被消融，从而在数值上使两者等价。细胞在给定暴露时间后的死亡取决于药物浓度和细胞可用氧量。较高的氧可用性导致细胞在较低药物浓度下死亡。可假设细胞死亡需要最小浓度，从而将扩散与疗效有效关联。浓度阈值随暴露时间增加而降低，这使我们能够计算剂量-响应曲线。此外，这些曲线可在比实验精细得多的时间间隔上绘制，用于生成剂量-阈值-响应曲面，让观察者完整了解个体药物的疗效。另外，由于不同个体和肿瘤的扩散、渗漏系数及氧可用性不同，我们通过自助法生成人工重复数据以模拟误差。尽管通常基于 Sigmoidal 曲线的数据驱动模型使用 12 个自由参数，我们的机制模型仅有两个自由参数，使其可接受审视而非被迫与数据一致。即便如此，我们框架中此处导出的最简模型与自助曲线高度吻合，并很好地复现了既有关系，如 Haber 法则。
引用
@article{arxiv.1806.01485,
title = {Modeling of drug diffusion in a solid tumor leading to tumor cell death},
author = {Aminur Rahman and Souparno Ghosh and Ranadip Pal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.01485},
year = {2018}
}
备注
25 pages, 65 figures, 2 tables