基于p53信号转导网络数学模型研究热疗联合放疗在肿瘤治疗中的协同效应

摘要

基于p53信号转导网络数学模型研究温度和辐射在调控p53动力学行为过程中的协同效应。利用时滞微分方程构建p53动力学模型,使用加速τ-leap算法进行随机模拟分析,采用Loewe和Bliss协同指数计算协同性,用MATLAB软件进行数值模拟。结果显示,在较低温下,p53脉冲的振幅和特征基音随温度发生转变。p53脉冲的振幅和周期具有较大的变异性。在39℃以下,p53首个脉冲的振幅随温度升高而增加,而p53的特征基音则随着温度升高而降低。较温和的高温环境(≥41℃)则破坏了p53脉冲,p53蛋白水平呈现持续累积。随着温度的升高,自相关图谱中的周期行为逐渐消失。以p53的累积值和最大值作为评价指标,温度和辐射剂量可产生显著的协同作用。另外,温度对p53动力学的影响是可逆的。总之,温度可显著影响p53的动力学特征。在肿瘤治疗中,热疗亦可为放疗提供有益的帮助。