抗体亲和力成熟中谱系的存活概率与规模
种群与进化
2021-06-02 v2
摘要
亲和力成熟（AM）是免疫系统能够对所遇新病原体产生强效抗体的过程，也是疫苗有效性的基础。AM 的核心类似于达尔文式进化过程，其中 B 细胞发生突变并依据其对抗原（Ag）的亲和力被选择，而 Ag 的可获得性调节选择压力。当选择压力较高时，B 细胞数量可能迅速下降，群体可能面临灭绝风险，即所谓的群体瓶颈。本文我们研究了 B 细胞谱系在此瓶颈情景下存活的概率，将其作为祖细胞对 Ag 亲和力的函数。利用递推关系和概率生成函数，我们推导了灭绝谱系的的平均灭绝时间与后代数目的表达式。随后我们将结果推广至整个群体，涵盖有无 T 细胞帮助竞争的情况，并量化了群体存活概率作为 Ag 浓度与初始群体大小的函数。我们的研究表明，群体瓶颈现象学可能代表了在生物学上合理的成熟情景空间中的一个极限情形，其特征刻画有助于指导疫苗开发过程。
引用
@article{arxiv.2010.11580,
title = {Survival probability and size of lineages in antibody affinity maturation},
author = {Marco Molari and Rémi Monasson and Simona Cocco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.11580},
year = {2021}
}