利用低影响化学预防手段的肿瘤生长与控制平均场动力学

癌症因其不受控制的生长、耐药亚克隆的发展以及向重要器官的转移扩散而构成危险。尽管人们对癌症发展过程中的主要转变已有越来越深入的理解，但我们仍缺乏关于化学预防如何影响生存率的定量理论。我们利用主方程和概率生成函数（后者在统计物理学中广为人知），以平均场近似推导肿瘤生长的动力学。我们还数值研究了相关的随机生灭过程。我们的研究结果预测，癌症在早期发展阶段呈指数增长，随后呈超指数增长。数值模拟与我们的分析方法总体一致。我们评估了恒定、低影响的治疗如何影响肿瘤生长和耐药克隆的频率。我们表明，对于在初始肿瘤大小和初始耐药细胞数量方面开始得足够早或足够晚的治疗，其治疗结果具有高度可预测性；而对于在中等肿瘤大小开始的治疗，随机动力学占主导地位，其在肿瘤控制和耐药亚克隆出现方面均表现出高度的结果敏感性。化学预防的结果可以从导致长期控制的最小生理影响，以及阻止或延缓耐药亚克隆出现这两个方面来理解。我们认为，我们的模型和结果也可应用于肿瘤切除后早期临床检测到的癌症的管理。