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癌症的生态弹性视角:来自一个玩具模型的见解

种群与进化 2016-09-01 v2 动力系统 组织与器官

摘要

本文提出了一种关于癌症的生态弹性观点。该观点基于对癌症细胞与正常细胞相互作用的简单ODE模型的分析。该模型呈现肿瘤生长的两种机制。第一种,癌症由于三种原因产生:避免突变细胞生长的功能部分损坏、肿瘤细胞的侵袭性表型以及暴露于外部致癌因素。在这种情况下,若治疗将系统驱动至癌症治愈态的吸引盆中,则可能有效。第二种机制中,癌症因修复系统本质损坏而产生。此时完全治愈不可能,因为癌症治愈态不再稳定,但若延长治疗可延迟肿瘤复发。我们回顾了稳定平衡弹性的三个指标,与其吸引盆的大小和形状相关:latitude、precariousness和resistance。提出了一种计算这些指标的新方法。该方法比当前使用的更简单高效,并可轻易应用于其他种群动态模型。我们将此方法应用于该模型,并研究这些指标随参数变化的行为。最后,我们给出一些模拟,以说明如何将弹性分析应用于已验证模型,从而获得个性化癌症治疗的指标。

关键词

引用

@article{arxiv.1604.08921,
  title  = {An ecological resilience perspective on cancer: insights from a toy model},
  author = {Artur C. Fassoni and Hyun M. Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1604.08921},
  year   = {2016}
}