肿瘤生长过程中微环境与肿瘤干细胞相互作用的动力学

作     者：郝芳芳 

作者单位：河北工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵同军

授予年度：2018年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

主      题：肿瘤干细胞(CSCs) 微环境 数值模拟 调控机制 

摘      要：肿瘤干细胞（Cancer stem cells,CSCs）通常被认为是肿瘤组织的起源,在肿瘤发生、发展过程中起着非常关键的作用。CSCs分裂分化依赖于特定的微环境,并且其干性的维持也与微环境密切相关。近年来在肿瘤发展过程中微环境与CSCs相互作用、各种微环境因素及其对肿瘤调控作用机理的研究越来越受到关注,成为肿瘤及其疗法相关研究的热点。虽然CSCs与微环境在肿瘤的发生、发展、转移及复发等多种过程中起主要作用,但CSCs与微环境之间的具体调控机制尚不完全清楚。本文就CSCs及其微环境、基于微环境的恶性肿瘤治疗策略等问题进行了较为全面的综述。在此基础上,采用理论方法,对CSCs与微环境之间的调节机制进行了研究,并对其具体动力学调控过程进行模拟与分析讨论,得到了如下结果:构建了包含休眠与活跃两种状态的CSCs动力学模型并研究其动力学行为。针对不同的生物学问题进行数值模拟,研究其动力学特征。结果表明不同状态的CSCs彼此相互转化相互协调共同决定相应的动力学行为,而休眠状态的CSCs在肿瘤复发过程中起关键作用。考虑不同微环境因素进行数值模拟,结果表明缺氧因素能够提高容纳CSCqs的饱和度,促使CSCas整体增殖,导致CSCs的数量在肿瘤发展早期相对于非缺氧条件更具有优势;在考虑血管再生和资源约束微环境因素时,模拟结果表明血管再生会引起CSCs和癌细胞数量的爆发,而营养物质与空间等资源的限制对CSCs的增殖具有约束作用。