Systems Biology of Tumor Microenvironment: Quantitative Modeling and Simulations

این جلد ویرایش شده پیچیدگی ریزمحیط های تومور را در طول توسعه، پیشرفت و درمان سرطان مورد بحث قرار می دهد. هر فصل یک مدل ریاضی متفاوت را ارائه می‌کند که برای بررسی فعل و انفعالات بین سلول‌های تومور و سلول‌های استروما و استرومای اطراف طراحی شده است. موضوعات مورد بررسی در این کتاب شامل تجزیه و تحلیل تصویر کمی از ریزمحیط تومور، موانع ریزمحیطی در اکسیژن و تحویل دارو به تومورها، توسعه ریزمحیط‌های تومور و پناهگاه‌ها، انتقال داخل وریدی سلول‌های تومور در گردش، نقش ریزمحیط تومور است. در مداخلات شیمی درمانی، فعل و انفعالات بین سلول های تومور، ماتریکس خارج سلولی، مایع بینابینی، و سلول های ایمنی و استرومایی. مدل‌های ریاضی که در اینجا مورد بحث قرار می‌گیرند، هم رویکردهای پیوسته و هم مبتنی بر عامل، و همچنین چارچوب‌های ریاضی مکانیک جامدات، دینامیک سیالات و تئوری کنترل بهینه را در بر می‌گیرند. موضوعات هر فصل برای جامعه زیستی که مایل به استفاده از روش‌های ریاضی برای تفسیر داده‌های تجربی خود هستند و برای مخاطبان زیست ریاضی علاقه‌مند به بررسی چگونگی استفاده از مدل‌های ریاضی برای پرداختن به سؤالات پیچیده در زیست‌شناسی سرطان است.

This edited volume discusses the complexity of tumor microenvironments during cancer development, progression and treatment. Each chapter presents a different mathematical model designed to investigate the interactions between tumor cells and the surrounding stroma and stromal cells. The topics covered in this book include the quantitative image analysis of a tumor microenvironment, the microenvironmental barriers in oxygen and drug delivery to tumors, the development of tumor microenvironmental niches and sanctuaries, intravenous transport of the circulating tumor cells, the role of the tumor microenvironment in chemotherapeutic interventions, the interactions between tumor cells, the extracellular matrix, the interstitial fluid, and the immune and stromal cells. Mathematical models discussed here embrace both continuous and agent-based approaches, as well as mathematical frameworks of solid mechanics, fluid dynamics and optimal control theory. The topics in each chapter will be of interest to a biological community wishing to apply the mathematical methods to interpret their experimental data, and to a biomathematical audience interested in exploring how mathematical models can be used to address complex questions in cancer biology.