数学模型加起来就是改进的癌症免疫疗法

数学和医学的结合可能有助于提高免疫疗法的疗效，有可能拯救生命，增强患者自身免疫系统攻击癌症肿瘤的能力。

通过创建数学模型来表示复杂的相互作用肿瘤微环境(TME) -细胞内的非突变细胞、结缔组织和血管恶性肿瘤马萨诸塞州总医院(MGH)和哈佛医学院(HMS)的研究人员可以预测肿瘤对免疫疗法的反应，以及如何添加其他药物抗癌药物可能会改善治疗。此外，模型表明肿瘤的相对健康程度血液供应可以预测肿瘤对免疫疗法的反应。

他们的工作在美国国家科学院院刊．

免疫检查点抑制剂如Keytruda (pembrolizumab)和Opdivo (nivolumab)极大地改善了十多种恶性肿瘤的治疗，包括非恶性肿瘤小细胞肺癌但即使是在这些癌症中，也只有少数患者从这些免疫疗法中受益。

据估计，87%的患者目前没有从免疫检查点阻滞剂单一疗法中获得长期收益。因此，需要新的治疗策略来提高对免疫检查点抑制有抵抗力的患者的应答率，”来自MGH和HMS放射肿瘤科Edwin L. Steele实验室的合著者Rakesh K. Jain博士解释说。

血液灌注受损(血液在组织血管中的流动)是许多类型肿瘤的共同特征，它限制了药物到达恶性细胞的能力，并导致缺氧——异常低的氧水平，进而导致免疫反应的抑制。为了解决这个问题，Jain和他的同事结合了计算和系统生物学技术，开发了一个模型，以确定TME中的血管和间质(结缔组织)的“正常化”是否可以提高免疫治疗的疗效。

尽管其他研究人员已经开发了系统级的数学模型来预测肿瘤对免疫检查点抑制剂的反应，但他们的模型是第一个将关键成分和细胞与TME的相互作用以及已知的免疫反应机制结合起来，以解释TME如何对免疫治疗的疗效产生负面影响，并预测肿瘤对检查点抑制剂的反应。

重要的是，该研究还指出了使TME正常化以提高免疫治疗反应的潜在策略。例如，用治疗高血压的常用药物使间质正常化可以改善粘连增生肿瘤的治疗，粘连增生肿瘤的特征是组织致密，血管高度丰富但组织紊乱。相反，灌注在肿瘤中呈开放性、漏性血管可以使用目前市场上的低剂量抗血管生成药物进行改进，使免疫治疗更好地传递到目标组织。

塞浦路斯大学的共同通讯作者Triantafyllos Stylianopoulos博士补充说:“肿瘤灌注作为免疫治疗效果的关键，表明灌注可以作为免疫治疗药物反应的生物标志物。”

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