(相关资料图)

癌细胞不仅破坏身体——它们还相互竞争。

康奈尔大学的数学家正在使用博弈论来模拟如何利用这种竞争，因此癌症治疗——这也会对患者的身体造成伤害——可能会更谨慎地进行，并取得最大的效果。

他们的论文“优化自适应癌症治疗：动态规划和进化博弈论”于 4 月 22 日发表在皇家学会学报 B：生物科学上。

“有许多博弈论方法可以用来模拟人类如何相互作用、生物系统如何相互作用、经济实体如何相互作用，”该论文的资深作者、文理学院数学教授 Alex Vladimirsky 说。“你还可以模拟不同类型癌细胞之间的相互作用，这些癌细胞在肿瘤内部竞争增殖。如果你确切地知道它们是如何竞争的，你就可以尝试利用它来更好地对抗癌症。”

Vladimirsky 和该论文的第一作者、博士生 Mark Gluzman 与克利夫兰诊所的肿瘤学家和合著者 Jacob Scott 合作。他们使用进化博弈论来模拟三种肺癌细胞亚群的相互作用，这些亚群因与氧气的关系而不同：糖酵解细胞 (GLY)、血管过度生产者 (VOP) 和叛逃者 (DEF)。

在这个之前由 Scott 共同开发的模型中，GLY 细胞是厌氧的(即它们不需要氧气);VOP 和 DEF 细胞都使用氧气，但只有 VOP 细胞愿意消耗额外的能量来产生一种蛋白质，这种蛋白质会改善脉管系统并为细胞带来更多氧气。

弗拉基米尔斯基将他们的比赛比作一场石头剪刀布游戏，一百万人互相竞争。如果大多数参与者选择玩石头，就会有更多的玩家转而玩纸。随着改用布的人数增加，玩石头的人会越来越少，而改玩剪刀的人会越来越多。随着剪刀越来越受欢迎，石头将再次成为一个有吸引力的选择，等等。

“所以你有三个人口，三个竞争策略，经历这些周期性的振荡，”应用数学中心主任弗拉基米尔斯基说。“如果没有药物治疗，癌细胞的三种亚型可能会遵循类似的振荡轨迹。给药可以看作是暂时改变游戏规则。

关键词：