Jérôme Honnorat, Gentian Kaloshi, Branka Cajavec-Bernard, Johan Pallud, Dimitri Psimaras, François Ducray, Linda Dainese, Ahmed Idbaih, Jean-Yves Delattre, Emmanuel Grenier, Stéphanie Cartalat-Carel, Mathieu Peyre, Damien Ricard, Benjamin Ribba, Michel Tod, Vincent Calvez, Numerical Medicine (NUMED), Unité de Mathématiques Pures et Appliquées (UMPA-ENSL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Centre de Recherche de l'Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (CRICM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Service de neuro-oncologie [Hôpital Pierre Wertheimer - HCL], Hôpital neurologique et neurochirurgical Pierre Wertheimer [CHU - HCL], Hospices Civils de Lyon (HCL)-Hospices Civils de Lyon (HCL), Hôpital d'Instruction des Armées du Val de Grâce, Service de Santé des Armées, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon), Service de Maladies Infectieuses et Tropicales [Hôpital de la Croix-Rousse - HCL], Hôpital de la Croix-Rousse [CHU - HCL], Ciblage thérapeutique en Oncologie (EA3738), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon, UPMC - Département de neurologie 2 - Mazarin, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Service de Neuropathologie [CHU Pitié Salpêtrière], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Centre Hospitalier Sainte Anne [Paris], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Centre de Référence Maladie Rare 'Syndromes neurologiques Paranéoplasiques', Hospices Civils de Lyon (HCL)-Hopital Neurologique, Centre de recherche en neurosciences de Lyon (CRNL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Neuro-oncologie et neuro-inflammation, Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Centre de recherche en neurosciences de Lyon - Lyon Neuroscience Research Center (CRNL), and Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Purpose: To develop a tumor growth inhibition model for adult diffuse low-grade gliomas (LGG) able to describe tumor size evolution in patients treated with chemotherapy or radiotherapy. Experimental Design: Using longitudinal mean tumor diameter (MTD) data from 21 patients treated with first-line procarbazine, 1-(2-chloroethyl)-3-cyclohexyl-l-nitrosourea, and vincristine (PCV) chemotherapy, we formulated a model consisting of a system of differential equations, incorporating tumor-specific and treatment-related parameters that reflect the response of proliferative and quiescent tumor tissue to treatment. The model was then applied to the analysis of longitudinal tumor size data in 24 patients treated with first-line temozolomide (TMZ) chemotherapy and in 25 patients treated with first-line radiotherapy. Results: The model successfully described the MTD dynamics of LGG before, during, and after PCV chemotherapy. Using the same model structure, we were also able to successfully describe the MTD dynamics in LGG patients treated with TMZ chemotherapy or radiotherapy. Tumor-specific parameters were found to be consistent across the three treatment modalities. The model is robust to sensitivity analysis, and preliminary results suggest that it can predict treatment response on the basis of pretreatment tumor size data. Conclusions: Using MTD data, we propose a tumor growth inhibition model able to describe LGG tumor size evolution in patients treated with chemotherapy or radiotherapy. In the future, this model might be used to predict treatment efficacy in LGG patients and could constitute a rational tool to conceive more effective chemotherapy schedules. Clin Cancer Res; 18(18); 5071–80. ©2012 AACR.