用多尺度智能体模型模拟非小细胞肺癌
细胞行为
2007-06-13 v1
摘要
背景 表皮生长因子受体(EGFR)在许多癌症中常常过表达,包括非小细胞肺癌(NSCLC)。计算机模拟(in silico)建模被视为一种日益有前景的工具,可为 EGFR 信号转导通路的动力学提供有益的洞见。然而,以往大多数建模工作仅聚焦于分子层面或细胞层面,忽略了这些尺度之间的关键反馈以及与异质生化微环境的相互作用。结果 我们开发了一个多尺度模型,用于在二维计算机模拟微环境中研究 NSCLC 的扩展动力学。在分子层面,实现了一条特定的 EGFR-ERK 细胞内信号转导通路。这些分子的动态变化被用于触发细胞层面的表型改变。通过考察外部配体浓度、内在分子谱与微观模式之间的关系,结果证实增加可利用的生长因子会导致癌症系统在空间上更具侵袭性。此外,对于最接近营养丰度区域的细胞,出现了一种相变:外部配体的微小增加即可完全消除增殖表型。结论 我们的计算机模拟结果表明,在 NSCLC 中,在强外部趋化刺激存在的情况下,取决于细胞的位置,下游 EGFR-ERK 信号可能被更高效地处理,从而产生以迁移为主导的细胞表型,并在整体上加快时空扩展速率。
引用
@article{arxiv.0706.1568,
title = {Simulating non-small cell lung cancer with a multiscale agent-based model},
author = {Zhihui Wang and Le Zhang and Jonathan Sagotsky and Thomas S. Deisboeck},
journal= {arXiv preprint arXiv:0706.1568},
year = {2007}
}
评论
37 pages, 7 figures