基于数据增强的基于智能体的模型用于模拟三维癌胶瘤生长：整合代谢与力学
计算工程、金融与科学
2025-12-19 v2
摘要
癌症研究正从纯粹的基因中心视角转向更为整体的理解，认识到肿瘤微环境中力学与代谢作为疾病进展的关键驱动因素。然而，这些多因素机制之间的复杂相互作用仍然鲜为人知。为填补这一差距，我们提出了一种集成肿瘤代谢与力学的基于智能体的计算模型（ABM），用于研究三维癌胶瘤生长。我们的ethods方法将肿瘤发展的代谢与力学方面统一于癌胶瘤形成与生长的综合模型中。此外，我们对模型参数进行了计算校准，并测试了模型的多样性以再现不同的细胞行为。我们的模型定性和定量地再现了实验室中获得的胶瘤生长实验结果，并且允许我们辨别在相同条件下癌细胞可能呈现的不同动力学，为理解胶瘤大小变异性的潜在因素提供了见解。此外，该模型还通过调节参数来适应不同细胞系和行为的再现。该研究突显了在癌症研究领域，整合建模方法的显著潜力和多样性，不仅作为补充体内研究的工具，更可以作为从物理现实中推导出结论的独立工具。
引用
@article{arxiv.2512.15361,
title = {A Data-Enhanced Agent-Based Model for Simulating 3D Cancer Spheroid Growth: Integrating Metabolism and Mechanics},
author = {Pedro Garcia-Gomez and Paula Guerrero-Lopez and Silvia Hervas-Raluy and Jose Manuel Garcia-Aznar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.15361},
year = {2025}
}