基于物理的组织模拟器用于多细胞系统建模：肝脏再生与肝细胞癌复发的研究

我们提出一个基于多智能体的模型，捕捉不同类型细胞与其微环境之间的相互作用，并能够分析组织再生与肿瘤发展过程中的涌现全局行为。利用该模型，我们得以复现正常健康细胞与癌细胞的 temporal 动力学及其三维空间分布的演化。通过调整系统以匹配个体患者的特征，我们的模型复现了多种组织再生与肿瘤生长的空间模式，类似于临床影像或活检中所见。为校准并验证模型，我们研究了不同程度手术切除后的肝脏再生过程。在临床背景下，我们的模型能够预测 70% 部分肝切除术后肝细胞癌的复发。我们模拟的结果与实验及临床观察一致。通过将模型参数拟合特定患者因素，它很可能成为一个用于治疗方案假设检验的有用平台。