打破平衡：一种临界性视角

细胞群体常以两种不同亚群形式的表型异质性为特征。我们考虑一个由非促癌（NCP）和促癌（CP）两个亚群组成的肿瘤细胞模型。在稳态条件下，该模型与群体遗传学中一个著名模型相似，后者在噪声强度 $\sigma^2$ 的临界值处表现出纯粹的噪声诱导从单峰到双峰的转变。该噪声与代表系统—环境耦合的参数 $\lambda$ 相关。在肿瘤模型中，$\lambda$ 可自然解释为对肿瘤表型组成有显著影响的组织微环境。致癌性转化引起该参数的显著涨落。我们在随机设定下计算 $\lambda-\sigma^2$ 相图，在分岔与相变之间建立类比。在双峰区域中，就竞争亚群而言，从平衡状态到主导状态的转变发生于 $\lambda=0$。偏离该点时，随着 $\lambda$ 向正（负）值变化，NCP（CP）亚群变为主导。稳态概率密度函数的方差以及两种熵度量在该转变点提供了特征性标志。