Phenotypic heterogeneity in modeling cancer evolution
Notice bibliographique
Résumé
The unwelcome evolution of malignancy during cancer progression emerges through a selection process in a complex heterogeneous population structure. In the present work, we investigate evolutionary dynamics in a phenotypically heterogeneous population of stem cells (SCs) and their associated progenitors. The fate of a malignant mutation is determined not only by overall stem cell and non-stem cell growth rates but also differentiation and dedifferentiation rates. We investigate the effect of such a complex population structure on the evolution of malignant mutations. We derive exactly calculated results for the fixation probability of a mutant arising in each of the subpopulations. The exactly calculated results are in almost perfect agreement with the numerical simulations. Moreover, a condition for evolutionary advantage of a mutant cell versus the wild type population is given in the present study. We also show that microenvironment-induced plasticity in invading mutants leads to more aggressive mutants with higher fixation probability. Our model predicts that decreasing polarity between stem and non-stem cells' turnover would raise the survivability of non-plastic mutants; while it would suppress the development of malignancy for plastic mutants. The derived results are novel and general with potential applications in nature; we discuss our model in the context of colorectal/intestinal cancer (at the epithelium). However, the model clearly needs to be validated through appropriate experimental data. This novel mathematical framework can be applied more generally to a variety of problems concerning selection in heterogeneous populations, in other contexts such as population genetics, and ecology.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».