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溶瘤病毒感染空间动力学的基于代理和连续模型。 (英语) Zbl 1522.92033号

摘要:近年来,溶瘤病毒作为癌症治疗的应用受到了相当大的关注,但对这种病毒感染的空间动力学仍知之甚少。我们在这里提出了一个基于随机代理的模型,用于描述实体肿瘤的感染细胞和未感染细胞,实体肿瘤在没有免疫反应的情况下与病毒相互作用。考虑了两种运动,即无向随机运动和压力驱动运动:导出了模型的连续极限,并在一维和二维系统地比较了偏微分方程组和基于个体的模型。在无向运动的情况下,基于主体的模拟与连续介质模型的数值分析结果和众所周知的分析结果之间的良好一致性是可能的。相反,对于压力驱动运动,我们观察到一个广泛的参数范围,在该参数范围内,药物的感染仍然局限于肿瘤中心,即使连续体模型显示了感染的行波;结果似乎对随机性更为敏感,未受感染的地区似乎更难入侵,从而导致不规则、不可预测的增长模式。我们的结果表明,肿瘤微环境中存在的空间限制限制了自由扩张,这对病毒治疗有着非常重要的影响。这些肿瘤的结果表明变异性显著增加。在设计包括病毒治疗的个性化治疗时,所有这些方面都会产生重要影响。

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