造血干细胞区室中的克隆优势与移植动力学

已知哺乳动物的造血干细胞主要驻留在骨髓中，但也以少量在血液中短暂循环。实验结果表明它们存在于动态平衡中，持续地在这两个区室间迁移。在此我们构建了该过程的基于个体的数学模型，其参数使用已有的小鼠经验结果标定。该方法使我们能够量化骨髓生态位与外周血之间的迁移量。我们利用此模型研究克隆性造血——它是血液系统癌症的重要风险因素。我们还分析了供体干细胞植入未预处理和已预处理宿主的情况，量化不同治疗方案的影响。模型的简洁性允许进行彻底的数学分析，从而对该模型及现实系统的动力学提供更深入的见解。我们预测了突变克隆在宿主体内扩张所需时间，以及移植治疗后可预期的嵌合水平，和预处理宿主被供体细胞重建的概率。