HIV感染患者中IL-7注射的控制
最优化与控制
2018-01-22 v1 定量方法
摘要
由重复注射组成的免疫干预被广泛使用，被认为可改善免疫应答的数量与质量。然而，它们也引发了若干仍未解答的问题，特别是为达成此目标所需注射的次数或不同注射之间应遵循的间隔。实际与财务考量给这些问题增添了约束，尤其在人体研究框架下。我们在此具体关注白细胞介素-7（IL-7）注射在抗逆转录病毒治疗下、但仍无法恢复正常CD4+ T淋巴细胞水平的HIV感染患者中的使用。临床试验已表明，重复周期的IL-7注射可通过影响CD4+ T细胞的增殖与存活，帮助将CD4+ T淋巴细胞水平维持在500 cells per microL的限值以上。我们旨在回答的问题是：如何使用最少次数的注射（即优化注射策略）来维持患者的CD4+ T淋巴细胞水平？基于先前在此背景下针对CD4+ T淋巴细胞动力学开发的机制模型，我们通过分段确定性马尔可夫模型对过程建模。随后，我们利用近期建立的脉冲控制问题理论来解答该问题，以开发确定最优策略的数值工具。在简化模型上作为概念验证获得了结果：该方法可为给定患者定义最优策略。该方法可应用于优化临床试验中的注射时间表。
引用
@article{arxiv.1801.06227,
title = {Controlling IL-7 injections in HIV-infected patients},
author = {Chloé Pasin and François Dufour and Laura Villain and Huilong Zhang and Rodolphe Thiébaut},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.06227},
year = {2018}
}