Exploiting convergent evolution to design biomarker extraction tools for the prediction of therapeutic response in cancer

利用趋同进化设计生物标志物提取工具来预测癌症治疗反应

基本信息

项目摘要

PROJECT SUMMARY/ABSTRACT The effective treatment of drug resistant tumors represents one of the greatest unmet needs in oncology research. The evolution of therapeutic resistance in cancer is a dynamic process, shaped by many external forces, including selection pressures, microenvironment, and the timescales of clinical treatments. As tumors evolve under these heterogeneous settings, a variety of genotypes emerge and lead to large differences in drug response phenotypes between patients. By grouping tumors based on their response to treatment, we can exploit principles of convergent evolution, where similar phenotypes evolve independently between individuals. In doing so, this work aims to aid precision medicine by identifying commonalities between tumors with similar drug response phenotypes. Gene expression signatures are a powerful tool that can be used to predict convergent states of drug sensitiv- ity and resistance. Using vast open-source datasets, Aim 1 of this proposal will demonstrate a novel method for extracting and validating gene expression signatures to predict therapeutic response in cancer. Cell lines with the best and worst response to a given drug are pooled and compared using differential gene expression analysis. Genes with increased expression in a state of sensitivity or resistance become seed genes in a co-expression network based on gene expression from tumor samples. From there, only seed genes with strong co-expression within patient samples are extracted to form the final gene expression signature. This novel approach integrates clinical sample data to the signature extraction method in order to increase translational value compared to molec- ular signatures extracted using only cell line datasets. Next, Aim 2 of this proposal investigates the phenomenon of collateral sensitivity, where resistance to one drug aligns with sensitivity to another drug. Because the evo- lution of collateral resistance and sensitivity can be unpredictable, molecular signatures of convergent states of collateral sensitivity and resistance could greatly enhance treatment planning once resistance to first-line ther- apy has evolved. Using EGFR+ non-small cell lung cancer cell lines as a model system, this project aims to identify molecular signatures of evolutionarily convergent collateral sensitivity/resistance phenotypes during the experimental evolution of therapeutic resistance to targeted therapies.
项目概要/摘要 耐药肿瘤的有效治疗是肿瘤学中最大的未满足需求之一 癌症治疗耐药性的演变是一个动态过程,受到许多外部因素的影响。 力量,包括选择压力、微环境和临床治疗的时间尺度。 在这些异质环境下进化,出现了多种基因型并导致药物的巨大差异 通过根据患者对治疗的反应对肿瘤进行分组,我们可以 利用趋同进化的原理,相似的表型在个体之间独立进化。 这项工作旨在通过识别肿瘤与类似药物之间的共性来帮助精准医疗 反应表型。 基因表达特征是一种强大的工具,可用于预测药物敏感性的收敛状态。 该提案的目标 1 将使用大量开源数据集展示一种新颖的方法。 提取和验证基因表达特征以预测癌症细胞系的治疗反应。 使用差异基因表达分析来汇总和比较对给定药物的最佳和最差反应。 在敏感或抗性状态下表达增加的基因成为共表达中的种子基因 基于肿瘤样本基因表达的网络,只有具有强共表达的种子基因。 这种新颖的方法整合了患者样本中的基因表达特征。 与分子生物学相比,将临床样本数据转化为特征提取方法以增加转化价值 接下来,该提案的目标 2 研究了这一现象。 附带敏感性,其中对一种药物的耐药性与对另一种药物的敏感性一致。 附带阻力和敏感性的解决可能是不可预测的,收敛状态的分子特征 一旦对一线治疗产生耐药性,附带敏感性和耐药性可以极大地提高治疗计划 apy 已经发展,使用 EGFR+ 非小细胞肺癌细胞系作为模型系统,该项目旨在 识别进化趋同的附带敏感性/抗性表型的分子特征 对靶向治疗的治疗耐药性的实验进化。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Jessica Anne Scarborough其他文献

Jessica Anne Scarborough的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Jessica Anne Scarborough', 18)}}的其他基金

Exploiting convergent evolution to design biomarker extraction tools for the prediction of therapeutic response in cancer
利用趋同进化设计生物标志物提取工具来预测癌症治疗反应
  • 批准号:
    10320353
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.27万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于3D生物打印类器官模型探究PAK5调控三阴性乳腺癌铂类耐药的机制研究
  • 批准号:
    82303979
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于微生物群落代谢网络模型构建解析客家黄酒发酵中扣囊复膜酵母与乳酸菌的交互作用机制
  • 批准号:
    32302029
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
热带森林动态植被与土壤微生物耦合模型构建与应用
  • 批准号:
    42371032
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    47 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于生物三维打印的阿尔兹海默症炎性血脑屏障模型构建及β-淀粉样蛋白病变机制研究
  • 批准号:
    52375295
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
具趋向性和非局部作用生物扩散模型的时空动力学研究
  • 批准号:
    12301190
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

A biomarker-driven strategy to guide the use of radiotherapy in non-small cell lung cancer
指导非小细胞肺癌放疗使用的生物标志物驱动策略
  • 批准号:
    10518064
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.27万
  • 项目类别:
Investigating the relationship between the systemic response to infection and tumor initiation and progression in Brca1 breast cancer
研究 Brca1 乳腺癌感染的全身反应与肿瘤发生和进展之间的关系
  • 批准号:
    10677263
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.27万
  • 项目类别:
Targeting DNA Ligase I in Ovarian Cancer
靶向 DNA 连接酶 I 治疗卵巢癌
  • 批准号:
    10737536
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.27万
  • 项目类别:
BCCMA: Overcoming chemoresistance in ovarian cancer: Identification and validation of biomarkers and targetable drivers of platinum resistance
BCCMA:克服卵巢癌的化疗耐药性:铂类耐药的生物标志物和靶向驱动因素的识别和验证
  • 批准号:
    10585641
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.27万
  • 项目类别:
Integrating multi-omics, imaging, and longitudinal data to predict radiation response in cervical cancer
整合多组学、成像和纵向数据来预测宫颈癌的放射反应
  • 批准号:
    10734702
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.27万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了