世界各地前列腺癌的發病率意味著找到一種有效的治療方法至關重要，英國的一項新研究利用數學來調查目前一些可用的前列腺癌治療方法的有效性。前列腺癌是全球男性中第二大最常見的癌症，也是總體上第四大最常見的癌症。治療方法包括從觀察、免疫療法和放療到化療和手術，取決於癌症被發現的時間和所處的階段。

一種經常使用的治療方法是雄性激素剝奪療法（ADT），它涉及手術或使用藥物來降低睾丸產生的雄性激素數量。雄激素是促進正常和癌症前列腺細胞生長的性激素，ADT剝奪了癌症的這些激素，阻止了其生長。然而，一些病人會對治療產生抗性。

自2012年以來，一種名為恩扎魯胺（Xtandi）的非甾體類抗雄激素藥物被用於治療晚期前列腺癌或那些對化療停止反應的男性，通常與ADT聯合使用。但是，與ADT一樣，患者已經知道會對該藥物產生抗藥性。

近幾十年來，使用這種數學模型來確定癌症的生長，作為一種幫助研究人員了解癌症演變的方式，並為藥物治療的療效提供見解，已經得到了普及。一般來說，數學模型是對現實世界中的情景創建一個數學代表，並利用它來進行預測或提供更多的見解。

英國朴茨茅斯大學的研究人員開發了一種新型數學模型，目的是在短期和長期內優化前列腺癌的治療。他們模擬了使用單一藥物–恩扎魯胺，或化療藥物之一的依維莫司和卡巴他賽–以及在12、18或52週內使用恩扎魯胺與依維莫司或卡巴他賽的組合。

該研究的共同作者之一Marianna Cerasuolo博士說：”我們最近的研究是通過顯微鏡觀察前列腺的切片，然後通過計算觀察當你添加某些藥物時，癌細胞的生長是如何受到影響的。”

研究顯示，對於12周和18週的短期模擬，卡巴他賽是最有效的單一藥物療法，導致腫瘤細胞的數量減少。交替療法，即在恩扎魯胺和兩種化療藥物中的一種之間互換，比單藥療法更有效。

但模拟结果显示，使用恩杂鲁胺和卡巴他赛组合的交替疗法效果最好，可以显著改善癌症治疗。通过与从癌症小鼠身上获得的数据进行比较，这些结果得到了验证。

“我們相信我們的數學模擬是對腫瘤短期和長期行為的合理預測，”Cerasuolo說。”然而，這個數學模型是基於小鼠的癌症，需要進一步的工作來獲得一個能夠支持人類研究和臨床試驗的數學建模框架。”

該研究發表在《數學生物科學》（Mathematical Biosciences）雜誌上。