模型绘制了癌症和免疫系统之间的“军备竞赛”，预测免疫治疗的有效性
研究人员已经建立了一个数学模型，可以确定免疫系统对肿瘤进化的影响。从使用该模型获得的信息可以用来预测免疫疗法是否可能对患者的癌症有效，有助于指导治疗决策。
免疫细胞通过检测出现在癌细胞表面的分子，即新抗原，来识别肿瘤。新抗原是一种“有缺陷的”分子，是由细胞的变化而产生的遗传密码(突变)在癌细胞内。当免疫细胞扫描身体时，它们会识别出这些有缺陷的分子是非自身的，从而触发针对癌症的免疫反应。
为了克服免疫系统的破坏，癌细胞通过发展“隐身”机制进行反击，它们可以利用这种机制来躲避免疫细胞。因此，癌症可以在体内继续生长而不被发现。
该团队由巴茨癌症研究所的埃斯特·拉卡托斯博士和特雷弗·格雷厄姆教授以及伦敦癌症研究所进化基因组学和建模团队负责人安德里亚·索托里娃教授领导，着手开发一种计算模型绘制肿瘤发展过程中癌细胞和免疫细胞之间的军备竞赛。
利用肠癌，胃癌和子宫内膜癌的基因组数据癌症基因组图谱该团队开发了一个模型，利用癌细胞的遗传密码作为输入，计算出免疫系统和癌细胞之间的相互作用。
通过计算肿瘤中新抗原的数量，并观察它们的积累速度，该模型能够预测癌症可能在何时激活其对抗免疫系统的隐身机制。
预测癌症如何发展的模型
拉卡托斯博士说:“数学建模可以帮助我们重新创建生物过程，即使只有一小部分可用的图像。它在确定癌症如何发展方面特别有用，因为我们通常只能看到这个过程的单个快照。我们开发了我们的模型来描述所有可能发生的癌症，包括那些被免疫系统成功消灭的癌症，以突出哪些测量方法对它们未来的演变最有信息。”
这项研究发表在今天的自然遗传学主要由英国癌症研究中心资助，并得到惠康和国立卫生研究院的额外支持。
该模型的预测可能对癌症患者的免疫治疗敏感性有重要意义。免疫疗法是一组提高患者免疫系统活性以帮助对抗癌症的药物。
这类药物已被证明对某些类型的癌症极其有效，在某些情况下甚至可以治愈。然而，并不是所有的患者都是这样，也不是所有的肿瘤都对免疫治疗有反应。如果能够提前知道免疫疗法是否可能有效，对患者管理将是非常有价值的。
向了解免疫细胞和肿瘤细胞之间的相互作用迈出了一步
格雷厄姆教授说:“增强免疫系统是治疗癌症的一种非常有效的方法，但一直难以理解为什么有些病人对免疫疗法有反应，而有些则没有。我们的研究是向了解两者之间的相互作用迈出的一步免疫细胞以及肿瘤细胞，我们希望这一理解可能有助于指导未来的治疗决策。”
新数学模型可能帮助研究人员预测人们的癌症，告知免疫疗法是否可能是一种有效的治疗选择的病人基于癌症细胞免疫隐身状态。
该模型预测，免疫疗法可能是在癌症隐藏后进行的时候最有效，因为在这一点上，这种疗法可以用来重新激活免疫系统，以识别和对抗癌症。
该模型还预测，如果癌症在发展的早期没有激活免疫隐身机制，免疫治疗可能在最初有效，但对治疗的长期反应可能不那么成功。
Sottoriva教授说:“我们的模型通过数学帮助我们理解肿瘤和患者免疫系统之间发生的军备竞赛。癌症在不断地适应和进化，常常能避开治疗的效果，或者躲避免疫系统的攻击。我们的研究为我们理解和预测癌症将如何演变以及如何与免疫系统相互作用提供了一个有价值的工具，因此我们可以预测癌症并为患者设计新的治疗策略。”
该团队开发了一个模型，通过观察癌症的遗传密码，扩展了对免疫系统对肿瘤作用的理解。由于基因分析在NHS中已经成为常规，了解如何使用基因数据来选择治疗的患者，并更好地理解为什么免疫疗法对某些患者的效果不如对另一些患者的效果，是非常有用的。
该团队现在热衷于应用他们的模型治疗过的癌症免疫疗法看看预测是否准确。
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