Simulations of tumor growth and response to immunotherapy by coupling a spatial agent-based model with a whole-patient quantitative systems pharmacology model
by Alvaro Ruiz-Martinez, Chang Gong, Hanwen Wang, Richard J. Sov́e, Haoyang Mi, Holly Kimko, Aleksander S. Popel
Quantitative systems pharmacology (QSP) models and spatial agent-based models (ABM) are powerful and efficient approaches for the analysis of biological systems and for clinical applications. Although QSP models are becoming essential in discovering predictive biomarkers and developing combination therapies through in silico virtual trials, they are inadequate to capture the spatial heterogeneity and randomness that characterize complex biological systems, and specifically the tumor microenvironment. Here, we extend our recently developed spatial QSP (spQSP) model to analyze tumor growth dynamics and its response to immunotherapy at different spatio-temporal scales. In the model, the tumor spatial dynamics is governed by the ABM, coupled to the QSP model, which includes the following compartments: central (blood system), tumor, tumor-draining lymph node, and peripheral (the rest of the organs and tissues). A dynamic recruitment of T cells and myeloid-derived suppressor cells (MDSC) from the QSP central compartment has been implemented as a function of the spatial distribution of cancer cells. The proposed QSP-ABM coupling methodology enables the spQSP model to perform as a coarse-grained model at the whole-tumor scale and as an agent-based model at the regions of interest (ROIs) scale. Thus, we exploit the spQSP model potential to characterize tumor growth, identify T cell hotspots, and perform qualitative and quantitative descriptions of cell density profiles at the invasive front of the tumor. Additionally, we analyze the effects of immunotherapy at both whole-tumor and ROI scales under different tumor growth and immune response conditions. A digital pathology computational analysis of triple-negative breast cancer specimens is used as a guide for modeling the immuno-architecture of the invasive front.
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
С начала 2024 года 140 тысяч женщин и новорожденных Московского региона получили услуги по родовым сертификатам
Митрополит Арсений принял участие в торжествах по случаю 445-летия явления Казанской иконы Божией Матери
Несколько авиарейсов в Томск задерживаются из-за тумана
Отрытый конкурс красоты и таланта «Одна на миллион»
TV fame Drashti Dhami shares her workout routine during the pregnancy; see video
Mikel Arteta demands more Arsenal signings as he gives cryptic update on Riccardo Calafiori transfer
Exclusive - Sayantani Ghosh expresses happiness as sets of her show Dahej Daasi shifted close to her home; says 'I've been manifesting this for quite some time now'
England U20 overpower France to be crowned world champions
Отрытый конкурс красоты и таланта «Одна на миллион»
Quto: почему троит двигатель
HONDA CIVIC TYPE R И TOYOTA GR COROLLA 2023
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
С начала 2024 года 140 тысяч женщин и новорожденных Московского региона получили услуги по родовым сертификатам
Conscript is an old school survival horror game where the horror is just that you're in World War 1
According to BioWare, Dragon Age: The Veilguard is the first entry in the series where "the combat's actually fun" and where characters are "intentionally" the focus of the storytelling, which seems pretty unfair on the first three games
D&D's new 2024 Player's Handbook will have 10 species to choose from including goliaths, and drow will be closer to their Baldur's Gate 3 version
Интервью AppTime с компанией Innova: релиз Gran Saga в России, внутриигровая оплата и «Масленица» в корейской MMO
Представители «Метровагонмаш-Сервиса» посетили СЛД «Москва-Сортировочная» филиала «Московский» компании «ЛокоТех-Сервис» для обмена опытом
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
С начала 2024 года 140 тысяч женщин и новорожденных Московского региона получили услуги по родовым сертификатам
Путин назначил Романа Курынина замглавы МЧС России
Спортивные игры в СЛД "Москва-Сортировочная" филиала "Московский"
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
С начала 2024 года 140 тысяч женщин и новорожденных Московского региона получили услуги по родовым сертификатам
Кооператив открыл, 80 миллионов накопил: как жили самые богатые люди СССР
РИА Новости: Мавроди оставил после своей смерти долги на 1,6 млрд рублей
Спортивные игры в СЛД "Москва-Сортировочная" филиала "Московский"
В ТиНАО обновят инфраструктуру трех столичных парков в 2024 году
Спортсменки из Красногорска выиграли «Кубок футбольных мам» в Коломне
До конца июля анимационная компания «ЯРКО» проведет еще одно мероприятие в ТРЦ «Ривьера» – развлекательную программу по мотивам мультсериала «Команда МАТЧ» (27 июля).