具有Allee效应的非小细胞肺癌模型的敏感性分析及数值仿真

Allee效应是一种描述了种群密度与物种的平均个体适合度之间相关性的生物学现象。这种现象解释了一些生物在低密度状态下生长偏离指数生长的原因。应用数学和生物学理论,结合计算机技术,建立具有Allee效应的肿瘤-免疫模型对于了解肿瘤生长过程和优化治疗方案有着重要意义。考虑肿瘤-免疫环境,提出一个具有5个变量的常微分方程系统描述肿瘤微环境内肿瘤细胞和不同免疫细胞之间的交互,包括肿瘤细胞、自然杀伤(NK)细胞、CD8+T细胞、循环淋巴细胞以及化疗药物的浓度,并将Allee效应的影响纳入模型。对于构建的数学模型,通过稳定性分析描述特定参数下模型的动力学性质。使用拉丁超立方抽样/偏秩相关系数(LHS/PRCC)方法对模型参数进行敏感性分析,分析并讨论影响肿瘤生长的最重要的参数。通过模拟化疗期间细胞种群的变化,分析Allee效应对于化疗方案选择的影响。