Parrondo's paradox in tumor ecosystems: Adaptive therapy strategies to delay the development of drug resistance

抗药性 抗性(生态学) 药品 心理学 计算机科学 医学 生物 药理学 生态学 遗传学
作者
De-Ming Liu,Yiyang Liu,Zhi-Xi Wu,Jian‐Yue Guan
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:112 (2): 024404-024404 被引量:3
标识
DOI:10.1103/xjh4-mfvx
摘要

Maximum tolerated dose (MTD) and low-dose metronomic (LDM) schedules are widely used clinical strategies in cancer chemotherapy despite the fact that both approaches have inherent limitations. MTD often leads to drug resistance in tumors, whereas LDM usually results in the predominance of drug-sensitive or drug-resistant cancer cells, depending on the specific dose applied. To circumvent these unfavorable outcomes, we propose in this work a promising adaptive therapy strategy that alternates MTD and LDM schemes across the treatment cycles. By studying a three-component tumor system with replicator equations, we find that alternate administration of MTD and LDM at different lengths of the treatment cycle can significantly delay the development of drug-resistant phenotypes compared to when the two schemes are operated separately. This outcome recapitulates the weak form of the Parrondo's paradox, where appropriate combinations of two individually suboptimal strategies can produce an even more superior outcome (a more favorable therapeutic effect in our case). We also validate the feasibility of the proposed adaptive therapy strategy in spatially distributed tumor ecosystems by implementing agent-based simulations. Our findings offer potential clues to the challenges in state-of-the-art adaptive therapy methods, which often require precise regulation of drug dose and timing based on the proportions of drug-sensitive and drug-resistant cancer cells within a tumor.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
sci完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
冷酷小伙发布了新的文献求助10
1秒前
smiles发布了新的文献求助10
1秒前
FashionBoy应助浅色凉生采纳,获得10
1秒前
科目三应助呆萌的蚂蚁采纳,获得10
2秒前
没假期完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.4应助七月采纳,获得10
3秒前
gstaihn发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.4应助亦亦采纳,获得30
5秒前
田様应助清爽的小馒头采纳,获得10
5秒前
婷子发布了新的文献求助10
5秒前
aguiguigui完成签到,获得积分10
5秒前
金元宝完成签到,获得积分10
5秒前
研友_VZG7GZ应助zhu采纳,获得10
5秒前
gouqi发布了新的文献求助10
5秒前
友好的小夏完成签到 ,获得积分10
6秒前
小稻草人的小幸运应助Xng采纳,获得50
6秒前
7秒前
没假期发布了新的文献求助10
7秒前
活泼的烙发布了新的文献求助10
8秒前
幽默平安完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
HH完成签到 ,获得积分10
9秒前
小李同学完成签到,获得积分10
9秒前
pege完成签到,获得积分10
10秒前
执着的小刺猬完成签到,获得积分20
10秒前
冷酷小伙完成签到,获得积分10
10秒前
上官若男应助教父采纳,获得10
11秒前
yjn发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
缥缈月光完成签到,获得积分10
11秒前
李离子发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
Tao关闭了Tao文献求助
12秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
On nonlinear stability of contact discontinuities. In: Hyperbolic problems: theory, numerics, applications (Stony Brook, NY, 1994) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 400
The Neuroscience of Language 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7678908
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9244012
关于积分的说明 19927321
捐赠科研通 7249744
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3287256
关于科研通互助平台的介绍 2445005
邀请新用户注册赠送积分活动 2290530