用于癌症免疫治疗的随机个体基于模型
种群与进化
2016-04-18 v3 概率论
定量方法
摘要
我们提出种群动力学中标准随机个体基于模型的扩展，拓宽了生物应用范围。我们的主要动机是恶性肿瘤的免疫治疗建模。在此背景下，不同作用者（T细胞、细胞因子或癌细胞）被建模为随机系统中的单个粒子（个体）。该模型的主要扩展包括按表型和基因型区分癌细胞、包含不影响基因型的依赖环境的表型可塑性、考虑治疗效果，并引入一个竞争项，除通常增加个体死亡率的项外，还降低其繁殖率。我们使用该新设定建模免疫治疗中出现的各种现象以加以说明。我们的目的是双重的：一方面，我们展示遗传突变与表型转换在不同时间尺度上的相互作用以及亚稳态现象的出现带来了新的数学挑战。另一方面，我们论证为何理解纯随机事件（无法由确定性模型获得）可能有助于理解肿瘤对治疗方法的抗性，并可能对肿瘤治疗方案产生非平凡影响。这通过数值模拟得到支持。
引用
@article{arxiv.1505.00452,
title = {A stochastic individual-based model for immunotherapy of cancer},
author = {Martina Baar and Loren Coquille and Hannah Mayer and Michael Hölzel and Meri Rogava and Thomas Tüting and Anton Bovier},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.00452},
year = {2016}
}