基于耦合扩散的肿瘤转移与骨髓来源的抑制细胞相互作用模型

摘要

目的 探讨骨髓来源的抑制细胞（MDSCs）在肿瘤转移前微环境（PMN）中的关键作用，并建立数学模型分析其与微环境内主要参与成分之间的相互关系。方法 运用数学描述系统地分析MDSCs在肿瘤转移过程中的功能，阐明其与肿瘤转移前微环境形成过程中主要成分（如血管内皮细胞、间质细胞、癌症相关巨噬细胞等）的关联。基于肿瘤转移前微环境的形成原理，假设关键生物学过程，构建耦合的偏微分扩散方程模型。通过逼近方法、偏微分方程定性理论和Banach不动点定理，研究模型解的存在性和唯一性，并采用差分数值方法进行数值模拟，以验证模型的可靠性与精确性。结果 逼近方法、偏微分方程定性理论和Banach不动点定理结合局部解的正则性估计和嵌入不等式证明了模型局部解和整体解的存在性与唯一性。数值模拟结果进一步验证了模型的可靠性，MDSCs在肿瘤转移前微环境中，尤其是在血管生成和免疫抑制方面发挥了重要作用。结论 本研究通过数学建模与数值模拟，深入揭示了MDSCs在肿瘤转移前微环境中的重要功能，为理解肿瘤转移机制、制定癌症治疗策略及相关研究提供了重要的理论依据。

关键词

肿瘤转移 / 耦合扩散 / 偏微分 / 存在唯一性 / 抑制细胞