体外实验中PD-L1阻断作用的非单调剂量反应的数学模型

《Scientific Reports》：Mathematical model for non-monotone dose response to the PD-L1 blockade in vitro

　　

摘要

在新小型分子的抗癌治疗效果测试中，通常需要区分其真正的、针对目标的生物活性和非特异性的毒性。我们提出了一种数学模型，用于描述在体外共培养环境下，针对PD-1/PD-L1相互作用的治疗化合物对T细胞再激活的影响。该模型能够基于表示非单调剂量反应的实验数据，估算出T细胞激活的最大安全浓度和EC₅₀值。模型通过一组常微分方程来描述发光信号强度随剂量的变化情况。模型参数的估算基于化合物在不同浓度下的实验测量数据，进而利用蒙特卡洛方法计算出两个关键参数：C_{max_resp}（即达到最大T细胞激活效果的化合物浓度，以此体现最大安全浓度）和EC₅₀（反映化合物的活性）。通过结合关于化合物诱导的T细胞激活机制及浓度依赖性毒性的假设，该模型能够对整个剂量范围内的发光变化趋势提供一致的阐释。这一模型为免疫检查点调控领域的药物候选分子优化策略提供了理论支持。