基于分支理論的組合攝動分析及其應(yīng)用
本文選題:分支理論 + 組合攝動 ; 參考:《上海大學(xué)》2016年博士論文
【摘要】:針對生物分子網(wǎng)絡(luò)、生物功能、疾病的發(fā)展及治療領(lǐng)域中涉及的組合調(diào)控和組合藥物問題,提出一種基于分支理論的組合攝動研究方法,用于分析組合調(diào)控對系統(tǒng)動力學(xué)的影響。與已有的用于評價(jià)組合攝動效率的方法相比較,該方法由于不涉及系統(tǒng)對刺激響應(yīng)的暫態(tài)動力學(xué),所以大幅減少了計(jì)算量,簡化了分析的過程,并且在生物功能調(diào)控,細(xì)胞命運(yùn)決策和組合藥物治療方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。我們運(yùn)用基于分支理論的組合攝動方法調(diào)查了HBV/HDV感染在組合藥物PEG-IFNα和nucleos/tide analogues治療下的動力學(xué)演變,由此分析這兩種藥物在治療中的協(xié)同調(diào)控作用,并結(jié)合實(shí)際的臨床試驗(yàn)報(bào)道,來分析該組合藥物在治療HBV/HDV感染中所表現(xiàn)出來的個體差異性。本論文的主要研究內(nèi)容為第3和第4部分,詳情如下:1)針對生物分子網(wǎng)絡(luò)和組合藥物治療中的組合調(diào)控問題,分析提出基于分支理論的組合攝動研究方法的實(shí)際意義及合理性,并借助于一個多穩(wěn)決策模型給出基于動力學(xué)分支的組合攝動方法的理論推導(dǎo)和定義。同時(shí)通過分析目標(biāo)函數(shù)與組合攝動之間的關(guān)系,我們也研究了組合攝動的最優(yōu)組合策略。為了驗(yàn)證該方法的有效性和計(jì)算的簡便性,我們運(yùn)用此方法研究一個生物上現(xiàn)實(shí)的CREB模型,并與已有的組合攝動方法的結(jié)論進(jìn)行比較。2)結(jié)合免疫響應(yīng)機(jī)制發(fā)展了一種HBV/HDV感染模型,利用穩(wěn)定性理論和分支理論分別研究了該模型平衡點(diǎn)的局部穩(wěn)定性和模型動力學(xué)在單藥物或組合藥物治療下的演變過程。運(yùn)用我們所提出來的基于分支的組合攝動理論研究組合藥物PEG-IFN a與nucleos/tide analogues在治療]HBV/HDV感染中所表現(xiàn)出來的協(xié)同調(diào)控性,并結(jié)合免疫響應(yīng)機(jī)制分析治療中所出現(xiàn)的療效個體差異。
[Abstract]:Aiming at the problems of combinatorial regulation and combinatorial drugs involved in the field of biomolecules network, biological function, disease development and treatment, a method of combinatorial perturbation research based on branch theory is proposed. It is used to analyze the effect of combinatorial regulation on system dynamics. Compared with the existing methods for evaluating the combined perturbation efficiency, the proposed method greatly reduces the computational complexity, simplifies the analysis process and regulates the biological function because it does not involve the transient dynamics of the system's response to the stimuli. Cell fate decision and combination drug therapy have important application value. We investigated the dynamic evolution of HBV/HDV infection under the treatment of PEG-IFN 偽 and nucleos/tide analogues by using the combined perturbation method based on branch theory, and analyzed the synergistic effect of these two drugs in the treatment, and combined with the actual clinical trial report. To analyze the individual differences of the combination in the treatment of HBV/HDV infection. The main contents of this thesis are the third and fourth parts. The details are as follows: (1) aiming at the problem of combinatorial regulation in biomolecules network and combinatorial drug therapy, the practical significance and rationality of the combined perturbation research method based on branch theory are analyzed. The theoretical derivation and definition of the combined perturbation method based on dynamic bifurcation are given by means of a multistable decision model. At the same time, by analyzing the relationship between the objective function and the combined perturbation, we also study the optimal combination strategy of the combined perturbation. In order to verify the validity and simplicity of the method, we use this method to study a biologically realistic CREB model. A HBV/HDV infection model was developed in combination with immune response mechanism. The stability theory and branch theory are used to study the local stability of the equilibrium point and the evolution of the model dynamics under the treatment of single drug or combination drug, respectively. Using the branch-based combination perturbation theory proposed by us, we studied the synergistic regulation of PEG-IFN a and nucleos/tide analogues in the treatment of HBV/HDV infection, and analyzed the individual differences of therapeutic efficacy in combination with the immune response mechanism.
【學(xué)位授予單位】:上海大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:R91
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,本文編號:1790095
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