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<dcvalue element="contributor" qualifier="author">M.A.&#x20;Masud</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Kim,&#x20;Jae-Young</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Kim,&#x20;Eun&#x20;jung</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="accessioned">2024-01-12T06:36:16Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="available">2024-01-12T06:36:16Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="created">2023-05-23</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="issued">2023-05</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;pubs.kist.re.kr&#x2F;handle&#x2F;201004&#x2F;79935</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="abstract">A&#x20;maximum-tolerated&#x20;dose&#x20;(MTD)&#x20;reduces&#x20;the&#x20;drug-sensitive&#x20;cell&#x20;population,&#x20;though&#x20;it&#x20;may&#x20;result&#x20;in&#x20;the&#x20;competitive&#x20;release&#x20;of&#x20;drug&#x20;resistance.&#x20;Alternative&#x20;treatment&#x20;strategies&#x20;such&#x20;as&#x20;adaptive&#x20;therapy&#x20;(AT)&#x20;or&#x20;dose&#x20;modulation&#x20;aim&#x20;to&#x20;impose&#x20;competitive&#x20;stress&#x20;on&#x20;drug-resistant&#x20;cell&#x20;populations&#x20;by&#x20;maintaining&#x20;a&#x20;sufficient&#x20;number&#x20;of&#x20;drug-sensitive&#x20;cells.&#x20;However,&#x20;given&#x20;the&#x20;heterogeneous&#x20;treatment&#x20;response&#x20;and&#x20;tolerable&#x20;tumor&#x20;burden&#x20;level&#x20;of&#x20;individual&#x20;patients,&#x20;determining&#x20;an&#x20;effective&#x20;dose&#x20;that&#x20;can&#x20;fine-tune&#x20;competitive&#x20;stress&#x20;remains&#x20;challenging.&#x20;This&#x20;study&#x20;presents&#x20;a&#x20;mathematical&#x20;model-driven&#x20;approach&#x20;that&#x20;determines&#x20;the&#x20;plausible&#x20;existence&#x20;of&#x20;an&#x20;effective&#x20;dose&#x20;window&#x20;(EDW)&#x20;as&#x20;a&#x20;range&#x20;of&#x20;doses&#x20;that&#x20;conserve&#x20;sufficient&#x20;sensitive&#x20;cells&#x20;while&#x20;maintaining&#x20;the&#x20;tumor&#x20;volume&#x20;below&#x20;a&#x20;threshold&#x20;tolerable&#x20;tumor&#x20;volume&#x20;(TTV).&#x20;We&#x20;use&#x20;a&#x20;mathematical&#x20;model&#x20;that&#x20;explains&#x20;intratumor&#x20;cell&#x20;competition.&#x20;Analyzing&#x20;the&#x20;model,&#x20;we&#x20;derive&#x20;an&#x20;EDW&#x20;determined&#x20;by&#x20;TTV&#x20;and&#x20;the&#x20;competitive&#x20;strength.&#x20;By&#x20;applying&#x20;a&#x20;fixed&#x20;endpoint&#x20;optimal&#x20;control&#x20;model,&#x20;we&#x20;determine&#x20;the&#x20;minimal&#x20;dose&#x20;to&#x20;contain&#x20;cancer&#x20;at&#x20;a&#x20;TTV.&#x20;As&#x20;a&#x20;proof&#x20;of&#x20;concept,&#x20;we&#x20;study&#x20;the&#x20;existence&#x20;of&#x20;EDW&#x20;for&#x20;a&#x20;small&#x20;cohort&#x20;of&#x20;melanoma&#x20;patients&#x20;by&#x20;fitting&#x20;the&#x20;model&#x20;to&#x20;longitudinal&#x20;tumor&#x20;response&#x20;data.&#x20;We&#x20;performed&#x20;identifiability&#x20;analysis,&#x20;and&#x20;for&#x20;the&#x20;patients&#x20;with&#x20;uniquely&#x20;identifiable&#x20;parameters,&#x20;we&#x20;deduced&#x20;patient-specific&#x20;EDW&#x20;and&#x20;minimal&#x20;dose.&#x20;The&#x20;tumor&#x20;volume&#x20;for&#x20;a&#x20;patient&#x20;could&#x20;be&#x20;theoretically&#x20;contained&#x20;at&#x20;the&#x20;TTV&#x20;either&#x20;using&#x20;continuous&#x20;dose&#x20;or&#x20;AT&#x20;strategy&#x20;with&#x20;doses&#x20;belonging&#x20;to&#x20;EDW.&#x20;Further,&#x20;we&#x20;conclude&#x20;that&#x20;the&#x20;lower&#x20;bound&#x20;of&#x20;the&#x20;EDW&#x20;approximates&#x20;the&#x20;minimum&#x20;effective&#x20;dose&#x20;(MED)&#x20;for&#x20;containing&#x20;tumor&#x20;volume&#x20;at&#x20;the&#x20;TTV.</dcvalue>
<dcvalue element="language" qualifier="none">English</dcvalue>
<dcvalue element="publisher" qualifier="none">Systems&#x20;Biology&#x20;Instititute&#x20;&#x20;|&#x20;Nature&#x20;Publishing&#x20;Group</dcvalue>
<dcvalue element="title" qualifier="none">Effective&#x20;dose&#x20;window&#x20;for&#x20;containing&#x20;tumor&#x20;burden&#x20;under&#x20;tolerable&#x20;level</dcvalue>
<dcvalue element="type" qualifier="none">Article</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="doi">10.1038&#x2F;s41540-023-00279-4</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="bibliographicCitation">npj&#x20;Systems&#x20;Biology&#x20;and&#x20;Applications,&#x20;v.9,&#x20;no.17</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="title">npj&#x20;Systems&#x20;Biology&#x20;and&#x20;Applications</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="volume">9</dcvalue>
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