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CD200-CD200R在癌症治疗中的数学建模与分析
Bulletin of Mathematical Biology ( IF 2.0 ) Pub Date : 2022-07-06 , DOI: 10.1007/s11538-022-01039-x
Kang-Ling Liao 1 , Kenton D Watt 1
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更新日期:2022-07-07
Bulletin of Mathematical Biology ( IF 2.0 ) Pub Date : 2022-07-06 , DOI: 10.1007/s11538-022-01039-x
Kang-Ling Liao 1 , Kenton D Watt 1
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CD200 是一种细胞膜蛋白,可与其受体 CD200 受体 (CD200R) 结合。CD200 阳性肿瘤细胞通过 CD200-CD200R 复合物抑制 M1 和 M2 巨噬细胞和树突状细胞 (DC) 的细胞功能,导致白细胞介素 10 和白细胞介素 12 的产生下调并影响细胞毒性 T 淋巴细胞的活化。在这项工作中,我们提供了两个常微分方程模型,一个完整模型和一个简化模型,以研究 CD200R 与 M1 和 M2 巨噬细胞群的结合亲和力如何影响 CD200-CD200R 复合物在肿瘤生长中的功能。我们的模拟表明(i)CD200-CD200R 复合物对肿瘤促进或抑制的影响高度取决于 CD200R 对 M2 巨噬细胞和 DCs 与肿瘤细胞上 CD200 的结合亲和力,(ii) M1 巨噬细胞或 DCs 上的 CD200R 与肿瘤细胞上的 CD200 的更强结合亲和力在 CD200 阳性肿瘤中诱导更高的肿瘤细胞密度。因此,在这种情况下,CD200 阻断剂将是一种有效的治疗方法。此外,简化模型表明,当 CD200R 对 M1 和 M2 巨噬细胞的结合亲和力彼此显着不同时,CD200R 对巨噬细胞的结合亲和力是决定 CD200 阻断治疗效果的主要因素。另一方面,当CD200R对M1和M2巨噬细胞的结合亲和力接近时,CD200R的结合亲和力和巨噬细胞的数量是决定CD200阻断治疗效果的主要因素。我们还分析了简化模型以研究 CD200 阳性肿瘤病例和 CD200 缺陷肿瘤病例的正平衡和微弱平衡的动态。分叉图显示,当M1巨噬细胞占主导地位时,CD200阳性肿瘤的肿瘤细胞密度高于CD200缺陷肿瘤。此外,随着肿瘤细胞的最大增殖率增加,肿瘤细胞密度的动态变化从肿瘤消除到肿瘤持续到振荡。

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