【摘 要】
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细胞免疫治疗是基于宿主免疫系统识别和清除肿瘤细胞功能的,能够增强免疫系统抗肿瘤活性的治疗方式.目前,细胞免疫治疗已取得诸多进展,但如何实施最有效且对宿主免疫系统干扰最小的免疫治疗方法,还在不断的探索之中.本文依据肿瘤免疫反应相互作用机制,建立具有阈值策略的肿瘤免疫反应Filippov模型,研究不同策略下免疫疗法增强免疫系统,控制和清除肿瘤细胞的效果,同时利用数值模拟研究不同阈值下系统的动力学行为.
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细胞免疫治疗是基于宿主免疫系统识别和清除肿瘤细胞功能的,能够增强免疫系统抗肿瘤活性的治疗方式.目前,细胞免疫治疗已取得诸多进展,但如何实施最有效且对宿主免疫系统干扰最小的免疫治疗方法,还在不断的探索之中.本文依据肿瘤免疫反应相互作用机制,建立具有阈值策略的肿瘤免疫反应Filippov模型,研究不同策略下免疫疗法增强免疫系统,控制和清除肿瘤细胞的效果,同时利用数值模拟研究不同阈值下系统的动力学行为.首先,我们建立了具有一个阈值的Filippov模型,如果肿瘤细胞数量不超过阈值xc,则不采取免疫治疗;超过xc,则实施免疫治疗.利用基本再生数R0,通过构造适当的Dulac函数得到系统无病平衡点和地方病平衡点的全局渐近稳定性和滑动系统的存在性及其动力学行为.数值结论表明,系统的解或者稳定到子系统的平衡点,或者稳定到滑动系统的伪平衡点,取决于不同的阈值水平.其次,在一个阈值的基础上,以肿瘤细胞和免疫细胞作为控制目标,建立具有两个阈值的Filippov模型.如果免疫细胞数量高于阈值yc,则不采取免疫治疗;如果免疫细胞数量低于阈值yc,但肿瘤细胞数量低于阈值xc,则采取以增强免疫系统活性为目的的免疫治疗方式;如果免疫细胞数量低于阈值yc,且肿瘤细胞数量高于阈值xc,则采取更高水平的免疫治疗方式,从而有效杀伤肿瘤细胞且增强宿主免疫系统的活性.在双阈值策略下,通过对不同参数条件下的系统动力学分析,得到系统的解最终稳定到子系统的地方病平衡点或滑动系统的伪平衡点或伪吸引子.数值结论表明,恰当的选取阈值可以有效控制肿瘤细胞,使免疫治疗更有效.
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