肿瘤免疫疗法的数学建模:白细胞介素-2 接种细胞疗法的计算分析

J. Antunes, Valeria Parecida da Rosa
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Resultados: Os resultados, comparados com dados de ensaios clínicos e outras modelagens, mostram que o modelo é válido para reproduzir a dinâmica tumoral. Ademais, a infusão da terapia celular adotiva com predomínio de linfócitos T CD8+ parece ligeiramente mais vantajosa do que a infusão com predomínio de linfócitos T CD4+; doses altas, porém toleráveis, de interleucina-2 geram melhor resposta antitumoral; e a administração de interleucina-2 por mais tempo maximiza a resposta. Conclusão: O modelo é válido para estudo da dinâmica tumoral e pode auxiliar no desenvolvimento de novas pesquisas. 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摘要

导言:癌症是导致全球死亡的主要原因之一,但其动态变化仍有许多未知之处。研究癌症的一个重要工具是数学模型,它可以分析和预测肿瘤的行为。模型必须经过硅验证才能发挥作用。目的:验证针对肿瘤的免疫疗法数学模型,评估采用细胞疗法的细胞组成如何干扰反应,以及在剂量和使用时间方面哪种方案最适合施用白细胞介素-2。方法:建立常微分方程模型。参数来自文献、改编或模拟。使用 Octave 8.1.0 软件求解,并与文献进行比较。结果:与临床试验数据和其他建模结果进行比较后发现,该模型能有效再现肿瘤的动态变化。此外,输注以 CD8+ T 淋巴细胞为主的采纳细胞疗法似乎比输注以 CD4+ T 淋巴细胞为主的采纳细胞疗法更有优势;高剂量但可耐受的白细胞介素-2 可产生更好的抗肿瘤反应;延长白细胞介素-2 的用药时间可使反应最大化。结论:该模型适用于研究肿瘤动态,有助于开展新的研究。此外,以 CD8+ T 淋巴细胞为主、CD4+ T 淋巴细胞为辅的免疫疗法,以及在尊重耐受性的前提下以更大剂量、更长时间使用白细胞介素-2 的免疫疗法,在硅学中都显示出更好的效果。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Modelagem Matemática da Imunoterapia para Tumores: Análise Computacional da Terapia Celular Adotiva com Interleucina-2
Introdução: O câncer é uma das principais causas de óbito no mundo, mas ainda há aspectos desconhecidos da sua dinâmica. Uma importante ferramenta para seu estudo é a modelagem matemática, que analisa e projeta o comportamento tumoral. Um modelo deve ser validado in silico para ser útil. Objetivo: Validar um modelo matemático para imunoterapia contra tumores, avaliar como a composição celular da terapia celular adotiva interfere na resposta e qual o esquema mais adequado para administração de interleucina-2 quanto à dose e ao tempo de uso. Método: Foi desenvolvido um modelo de equações diferenciais ordinárias. Os parâmetros foram obtidos da literatura, adaptados ou simulados. As soluções foram encontradas usando o software Octave 8.1.0 e comparadas com a literatura. Resultados: Os resultados, comparados com dados de ensaios clínicos e outras modelagens, mostram que o modelo é válido para reproduzir a dinâmica tumoral. Ademais, a infusão da terapia celular adotiva com predomínio de linfócitos T CD8+ parece ligeiramente mais vantajosa do que a infusão com predomínio de linfócitos T CD4+; doses altas, porém toleráveis, de interleucina-2 geram melhor resposta antitumoral; e a administração de interleucina-2 por mais tempo maximiza a resposta. Conclusão: O modelo é válido para estudo da dinâmica tumoral e pode auxiliar no desenvolvimento de novas pesquisas. Adicionalmente, a imunoterapia com predomínio de linfócitos T CD8+ em relação a linfócitos T CD4+ e com interleucina-2 em doses mais altas e por mais tempo, respeitando a tolerância, apresentou melhores resultados in silico.
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