肿瘤溶瘤病毒治疗的数学建模：参数异质性对细胞动力学的影响

确保癌症稳健性的机制之一是肿瘤异质性，在研究癌症进展时必须考虑其对肿瘤细胞动力学的影响。在致癌作用的数学建模中，尚缺乏一个能解释参数异质性的统一理论框架。在此我们提出了一种自然考量固有癌细胞异质性的建模方法，并以肿瘤与溶瘤病毒相互作用的模型为例加以说明。我们表明，在均匀模型中不存在的若干现象，如癌症复发、肿瘤休眠等，会在异质性设定下出现。我们还证明，在所应用的建模框架内，为克服肿瘤细胞异质性对癌症进展的不利影响，必须使用异质性的溶瘤病毒种群。模型参数（如肿瘤细胞对病毒感染的易感性和病毒复制速率）的异质性可导致肿瘤出现复杂的、随时间依赖的行为。因此，肿瘤-病毒系统的不规则、准混沌行为不仅可由随机扰动引起，也可由肿瘤与病毒的异质性造成。此处描述的建模方法揭示了肿瘤细胞与病毒异质性对癌症治疗结果的重要性。将这些技术应用于其他类型抗癌疗法的数学建模应当是直接可行的。