約翰霍普金斯的研究人員借鑒博弈論來(lái)研究腫瘤細胞是如何合作，來(lái)獲取收集能量的。他們聲稱(chēng)他們的研究可以確定轉移性癌癥細胞合作的時(shí)間點(diǎn)，從而破壞它們的運作，讓腫瘤在抗癌藥物面前變得脆弱。這項研究工作于6月20日發(fā)表在了英國皇家學(xué)會(huì )期刊《InterfaceFocus》上。
“很顯然，我們目前仍然無(wú)法治療轉移性癌癥，因為癌細胞在全身器官間擴散傳播。博弈論在這里給了我們很大的幫助”，參與研究的KennethJ.Pienta說(shuō)。
博弈論是現代數學(xué)的一個(gè)新分支，也是運籌學(xué)的一個(gè)重要學(xué)科。博弈論考慮游戲中的個(gè)體的預測行為和實(shí)際行為，并研究它們的優(yōu)化策略。越來(lái)越多的生物學(xué)家使用博弈理論來(lái)理解和預測進(jìn)化論的某些結果。Pienta實(shí)驗室的博士后ArdeshirKianercy說(shuō)：“僅僅研究腫瘤細胞的個(gè)體行為是遠遠不夠的，利用博弈論來(lái)研究它們的整體與其它細胞的關(guān)系以及它們之間是如何共同進(jìn)化的。”
科學(xué)家利用數學(xué)方法和計算機工具來(lái)建立基于兩種腫瘤細胞之間互作的生物博弈論參數，一種細胞是富氧的，而另一種是缺氧的，它們的新陳代謝能量收集形式是不同的，這取決于它們與富氧血液供應處的距離遠近。缺氧地區的腫瘤細胞利用葡萄糖來(lái)生產(chǎn)能量，同時(shí)釋放乳酸；而富氧地區的細胞則利用這些乳酸來(lái)生產(chǎn)能量，釋放葡糖糖，以供缺氧地區的細胞使用。
一般來(lái)說(shuō)，這個(gè)過(guò)程是十分高效的，但是當腫瘤細胞突變時(shí)，它們的這種合作關(guān)系就會(huì )發(fā)生改變。因為突變會(huì )影響這兩種細胞間葡萄糖、乳糖的產(chǎn)生、攝取，從而導致合作關(guān)系的崩塌。
應用博弈論計算方法來(lái)解釋腫瘤細胞突變率和潛在的葡萄糖、乳糖水平之間的關(guān)系，研究人員發(fā)現在一定的突變率范圍內，腫瘤細胞會(huì )突然在兩種不同的產(chǎn)能形式間變換，稱(chēng)作轉型關(guān)鍵時(shí)期。
研究人員認為腫瘤細胞在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)期是非常脆弱的，因此醫生應該將利用這一階段來(lái)破壞腫瘤細胞所處的環(huán)境。例如，一些腫瘤細胞會(huì )驅使它們周?chē)恼＜毎尫湃樘?，用于自身產(chǎn)能，所以可以在轉型關(guān)鍵時(shí)期破壞乳糖運輸過(guò)程，從而打破正常的合作狀態(tài)，達到治療的目的。
Pienta說(shuō)目前為止還不清楚是否在左右的腫瘤中都存在這樣一種代謝合作關(guān)系，但是博弈論模型為科學(xué)家們提供了一種新的研究思維，更好得理解了癌癥細胞是如何運作的。
（實(shí)習編輯：陳麗珊）
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