纤维状细胞外基质内异型癌细胞群的多尺度动力学
组织与器官
2019-07-03 v1 动力系统
摘要
局部癌细胞侵袭是一个涉及众多细胞与组织相互作用的复杂过程，是转移扩散的重要前提，而转移扩散是癌症相关死亡的主因。该过程发生于许多不同的时间与空间尺度上，局部侵袭的第一阶段是基质降解酶（MDEs）的分泌及由此导致的细胞外基质（ECM）降解。此过程创造出细胞可侵袭从而扩大肿瘤的空间。随着肿瘤恶性程度增加，癌细胞获得突变为次级细胞亚群的能力，产生异质性肿瘤。这一新细胞亚群常具更高侵袭特性并允许肿瘤更快扩散。基于 Shuttleworth 与 Trucu（2019）近期提出的纤维状 ECM 内癌症侵袭多尺度建模框架，本文我们考虑由两种癌细胞群与两相 ECM 混合构成的异型肿瘤的局部侵袭过程。为此，我们通过发展一个两部分的建模框架，解决组织尺度癌症动力学与细胞尺度分子过程间的双重反馈联系；该框架关键性地纳入了发生于两相细胞外基质内的取向纤维多尺度动态重分布，并将其与探索沿肿瘤界面驱动癌边界运动的基质降解酶关键分子过程的多尺度前沿动力学相结合。该建模框架将辅以计算结果为伴，探究底层纤维网络对癌症侵袭整体模式的影响。
引用
@article{arxiv.1907.01092,
title = {Multiscale dynamics of a heterotypic cancer cell population within a fibrous extracellular matrix},
author = {Robyn Shuttleworth and Dumitru Trucu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.01092},
year = {2019}
}