建模癌症动力学中驱动突变与代谢突变的顺序结构

最近的研究强调了随机突变在癌症表型发展中的重要作用。我们通过生物信息学数据分析和计算建模方法挑战了这一当前观点。并非所有突变对转移的发展都同等重要。癌细胞从原发肿瘤部位存活到继发种植部位，取决于极少数促进致癌细胞行为的驱动突变的发生以及这些突变发生的顺序。我们在细胞自动机框架内引入一个模型，以研究代谢突变和突变顺序对骨转移乳腺癌中癌症干性和肿瘤细胞迁移的影响。癌细胞的代谢是其增殖速率的关键因素。对癌症突变数据库的生物信息学分析表明，代谢修饰改变构成了一类重要的关键癌症突变。我们的方法模拟了三种类型的突变：驱动突变（其顺序与动力学相关）、支持癌症生长并从现有数据库估计的代谢突变，以及非驱动突变。我们的结果提供了一个定量基础，说明不同癌症克隆中驱动突变的顺序和代谢突变如何影响治疗耐药克隆群体的增殖和患者生存。进一步的突变顺序数学建模以算子的形式呈现。我们相信我们的工作是新颖的，因为它量化了癌症扩散模型中的两个重要因素：驱动突变的顺序和代谢突变的影响。