A Mathematical Model of the Enhanced Permeability and Retention Effect for Liposome Transport in Solid Tumors
Notice bibliographique
Résumé
The discovery of the enhanced permeability and retention (EPR) effect has resulted in the development of nanomedicines, including liposome-based formulations of drugs, as cancer therapies. The use of liposomes has resulted in substantial increases in accumulation of drugs in solid tumors; yet, significant improvements in therapeutic efficacy have yet to be achieved. Imaging of the tumor accumulation of liposomes has revealed that this poor or variable performance is in part due to heterogeneous inter-subject and intra-tumoral liposome accumulation, which occurs as a result of an abnormal transport microenvironment. A mathematical model that relates liposome accumulation to the underlying transport properties in solid tumors could provide insight into inter and intra-tumoral variations in the EPR effect. In this paper, we present a theoretical framework to describe liposome transport in solid tumors. The mathematical model is based on biophysical transport equations that describe pressure driven fluid flow across blood vessels and through the tumor interstitium. The model was validated by direct comparison with computed tomography measurements of tumor accumulation of liposomes in three preclinical tumor models. The mathematical model was fit to liposome accumulation curves producing predictions of transport parameters that reflect the tumor microenvironment. Notably, all fits had a high coefficient of determination and predictions of interstitial fluid pressure agreed with previously published independent measurements made in the same tumor type. Furthermore, it was demonstrated that the model attributed inter-subject heterogeneity in liposome accumulation to variations in peak interstitial fluid pressure. These findings highlight the relationship between transvascular and interstitial flow dynamics and variations in the EPR effect. In conclusion, we have presented a theoretical framework that predicts inter-subject and intra-tumoral variations in the EPR effect based on fundamental properties of the tumor microenvironment and forms the basis for transport modeling of liposome drug delivery.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».