PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Bulletin of Mathematical Biology· 2026Q1

Oksijenasyon ve Uzamsal Heterojenlik, Fenotipik Adaptasyon Yoluyla Radyoterapi Protokol Sıralamasını Şekillendirir

Oxygenation and Spatial Heterogeneity Shape Radiotherapy Protocol Ranking Through Phenotypic Adaptation

Francesco Albanese, Giulia Chiari, Marcello Edoardo Delitala

Kısa özet

Matematiksel bir model, orta derecede hipoksik koşullar altında, daha uzun fraksiyon aralıklı uzatılmış radyoterapi protokollerinin, oksijen mevcudiyetine ve tümör hücrelerinin adaptasyonuna bağlı olarak ilerleme süresini iki katına çıkarabildiğini ortaya koymaktadır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Daha uzun fraksiyon aralıklarına sahip uzatılmış radyoterapi protokolleri, orta derecede hipoksi altında ilerleme süresini iki katına çıkarabilir.
  • Bu fayda, tümörün yeniden oksijenlenmesi ile radyasyona dirençli fenotiplerin seçimi arasındaki denge ile ilişkilidir.
  • Uzamsal olarak heterojen oksijen iletimi, tedavi sonuçlarını ve radyoterapi protokollerinin göreceli sıralamasını önemli ölçüde değiştirir.
  • Radyoterapi etkinliği, tedavi protokolü ile tümör mikroçevresinin yapısı ve evrimsel dinamikleri arasındaki etkileşimden kaynaklanır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Tumor response to radiotherapy is strongly influenced by oxygen availability and phenotypic heterogeneity, yet their combined impact on the relative performance of fractionation schedules remains unclear. Here, we develop a mathematical model that integrates spatial oxygen dynamics with continuous phenotypic adaptation to hypoxia and radiation, and use it to systematically compare radiotherapy protocols under a common normal-tissue toxicity constraint. Under spatially uniform oxygenation, we find that alternative fractionation schedules provide little improvement over standard-of-care protocols in normoxic conditions. Under moderate hypoxia, however, a distinct class of protracted schedules with longer inter-fraction intervals substantially increases time-to-progression, in some cases by up to twofold. This regime-dependent benefit is consistent with a shift in the balance between reoxygenation and selection for resistant phenotypes. When oxygen delivery is spatially heterogeneous, treatment outcomes depend strongly on the geometric organization of oxygen sources. Even with identical total oxygen supply, different spatial configurations lead to large variability in time-to-progression and can alter the relative ranking of radiotherapy protocols. These results show that radiotherapy effectiveness is not an intrinsic property of a treatment schedule alone, but emerges from its interaction with tumor microenvironmental structure and evolutionary dynamics. Incorporating both spatial heterogeneity and phenotypic adaptation may therefore be important for the consistent evaluation and design of fractionation strategies in heterogeneous tumors.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Bulletin of Mathematical Biology, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Modelleme ve Simülasyon

Modeling and SimulationMathematics