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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
異質腫瘤細胞群與健康細胞競爭的動態是癌症研究的重要課題，對生物醫學有深遠的影響。許多理論和計算模型已經解決了這個問題，特別是隨著一些相關模型參數的調整，關注控制腫瘤清除的轉變的性質。在這篇文章中，我們使用準種框架分析了不穩定腫瘤進展的數學模型。我們的目標是定義一個最小模型，其中包含健康細胞和異質癌細胞表型群體之間的競爭動態，涉及複製相關基因（即原癌基因和腫瘤抑制基因）、負責基因組穩定性的基因和管家基因的變化。這種基因突變或缺失導致不同的表型，具有增加的增殖率和/或增加的基因組不穩定性。儘管經典確定性準種模型中的分叉通常是由平滑、連續的變化（即跨臨界分叉）給出的，但我們在這裡發現了一種新型的分叉，導致腫瘤突然滅絕。這種分叉被稱為跨異斜，其特徵是兩個遙遠的固定點（不碰撞）之間的穩定性交換，涉及腫瘤持久性和腫瘤清除。腫瘤細胞突變的增加和/或複製率的降低涉及腫瘤細胞群體的這種災難性轉變。也對分叉閾值附近的瞬態時間進行了表徵，顯示了當突變在分叉值附近發生變化時瞬態指數的冪律依賴性。這些結果在標靶癌症治療的背景下進行了討論，作為一種可能的治療策略，透過在腫瘤細胞內同時遞送誘變和細胞毒性藥物來迫使災難性轉變。