CD8+ 细胞毒性 T 淋巴细胞与肿瘤细胞协同进化动力学的离散与连续模型
动力系统
2022-11-23 v2
摘要
我们提出了一个基于个体的模型，用于描述 CD8+ 细胞毒性 T 淋巴细胞（CTLs）与肿瘤细胞之间的协同进化动力学。在该模型中，每个细胞被视为一个个体智能体，其表型状态由一个离散变量建模。对于肿瘤细胞，该变量表示抗原表达谱的参数化；而对于 CTLs，它表示 T 细胞受体（TCRs）靶抗原的参数化。我们形式化地推导了该基于个体模型的确定性连续极限，其包含一个关于肿瘤细胞表型分布的非局部偏微分方程，以及与 CTLs 表型分布的积分微分方程相耦合。我们找到了连续模型方程中生物学相关的齐次稳态解。随后对这些稳态解进行线性稳定性分析，以识别可能导致免疫竞争不同结果以及肿瘤细胞和 CTLs 之间表型协同进化模式出现的模型参数条件。我们报告了基于个体模型的计算结果，并表明它们与连续模型的解析和数值结果具有良好的一致性。这些结果揭示了不同参数影响肿瘤细胞与 CTLs 之间协同进化动力学的方式。此外，它们支持 TCR-肿瘤抗原结合亲和力可能是一个良好的免疫治疗干预靶点的观点，并为旨在设计 TCR 以塑造其对癌症靶点亲和力的抗癌疗法开发提供了理论基础。
引用
@article{arxiv.2109.09568,
title = {Discrete and continuum models for the coevolutionary dynamics between CD8+ cytotoxic T lymphocytes and tumour cells},
author = {Luís Almeida and Chloe Audebert and Emma Leschiera and Tommaso Lorenzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.09568},
year = {2022}
}