驱动突变与乘客突变之间存在上位性相互作用的癌症起始
种群与进化
2015-04-14 v2
摘要
我们在一个包含一个驱动突变和多个乘客突变的数学模型中研究了癌症起始的动力学。我们的分析基于多类型分支过程：我们对单个细胞进行建模，这些细胞既可以分裂也可以发生凋亡。在细胞分裂的情况下，两个子细胞可能发生突变，这可能会赋予细胞适应度的变化。与以前的模型不同，驱动突变引起的适应度变化取决于细胞的遗传背景，在我们的案例中即乘客突变的数量。乘客突变本身对细胞适应度没有影响或影响非常小。虽然我们的模型并非专为某种特定癌症设计，但其基本思想源于伯基特淋巴瘤 (Burkitt Lymphoma) 的临床和实验观察。在该肿瘤中，标志性突变导致 MYC 癌基因失调，从而增加细胞凋亡率，但也增加细胞增殖率。因此，这种凋亡率的增加需要通过影响凋亡通路的突变来克服，自然导致了一个上位性适应度景观。该模型显示出非常有趣的动力学行为，这与不存在上位性时的癌症起始动力学截然不同。由于驱动突变对仅有少量乘客突变的细胞是有害的，因此在拥有足够多乘客突变的细胞克隆出现之前，细胞数量会经历一段停滞期。只有当驱动突变发生在这些细胞之一中时，细胞种群才开始迅速增长。
引用
@article{arxiv.1310.1853,
title = {Cancer initiation with epistatic interactions between driver and passenger mutations},
author = {Benedikt Bauer and Reiner Siebert and Arne Traulsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.1853},
year = {2015}
}