Elucidating Oncogenic Mechanisms Underlying Wilms Tumor Using Kidney Organoids

使用肾脏类器官阐明肾母细胞瘤的致癌机制

基本信息

项目摘要

PROJECT SUMMARY/ABSTRACT Wilms tumor is the most common pediatric kidney cancer. Blastemal-predominant tumors are classified as high-risk and have demonstrated resistance to chemotherapeutic treatments, drastically increasing the likelihood for relapse compared to other subtypes. Current treatment consists of removal of the entire affected kidney followed by chemotherapy, or vice versa. Pediatric chemotherapy increases the risk for developing secondary cancers, while kidney removal eliminates up to 50% of a patient’s functioning nephrons. Clearly, safer and more effective targeted therapeutic strategies for blastemal-predominant Wilms tumor are needed to reduce or eliminate relapse while simultaneously retaining precious functional kidney tissue to mitigate the potential for chronic health issues. The goal of my proposed research is to elucidate the oncogenic mechanisms underlying blastemal-predominant Wilms tumor formation to identify novel candidate factors for the development of targeted therapies. These tumors express markers normally restricted to the nephron progenitor niche during fetal kidney development, including the transcription factor SIX1 which plays a critical role in establishing this niche. Sequencing of blastemal-predominant tumors identified a recurring missense mutation, Q177R, at a known DNA base-contacting residue within the evolutionary-conserved DNA binding homeodomain of SIX1. I hypothesize this mutation alters direct SIX1 regulatory interactions disrupting downstream networks, driving aberrant gene expression, obstructing nephron progenitor differentiation, and promoting a pro-oncogenic state. Utilizing cutting-edge technologies including CRISPR-Cas9 genome editing and human induced pluripotent stem cell-derived kidney organoids to model blastemal-predominant Wilms tumor in vitro, I aim to: 1) identify oncogenic phenotypes resulting from SIX1-Q177R through differentiation analysis, cell cycle profiling, proliferation, and migration assays and 2) define regulatory network disruptions downstream of SIX1-Q177R through ChIP-seq, RNA-seq and immunoprecipitation-mass spectrometry. Integration of genomic and proteomic data will pinpoint target genes directly regulated by SIX1-Q177R that are potentially contributing to oncogenic phenotypes. This pioneering work will provide a substantial foundation for understanding the molecular mechanisms contributing to the development of blastemal-predominant Wilms tumor, guiding the investigation of novel targeted therapies. Furthermore, this research will contribute vital knowledge to advance our fundamental understanding of the transcriptional control of human kidney development. This research will take place in a supportive and collaborative laboratory environment under the direction of my sponsor Dr. Lori L. O’Brien, an expert in kidney development and the regulatory control of nephron progenitor cell fate. With additional training provided by my co-sponsor Dr. Albert S. Baldwin, a leader in the field of NF-kB transcriptional networks and their roles in cancer, completion of this research and execution of my training plan will strengthen conceptual and experimental research skills and enhance professional development.
项目概要/摘要 肾母细胞瘤是最常见的儿童肾癌。 为高风险且已表现出对化疗治疗的耐药性,从而大大增加了 与其他亚型相比,复发的可能性更大。目前的治疗包括切除整个受影响的区域。 儿童化疗后进行肾移植,反之亦然,会增加患肾病的风险。 显然,肾脏切除会消除患者多达 50% 的功能性肾单位。 对于胚层为主的肾母细胞瘤,需要更安全、更有效的靶向治疗策略 减少或消除复发,同时保留宝贵的功能性肾组织,以减轻 我提出的研究的目标是阐明致癌机制。 潜在的胚芽为主的肾母细胞瘤形成,以确定新的候选发展因素 这些肿瘤表达的标记物通常仅限于肾单位祖细胞生态位。 胎儿肾脏发育,包括转录因子 SIX1,它在建立这一过程中发挥着关键作用 对胚层为主的肿瘤进行测序,发现了一个反复出现的错义突变 Q177R。 SIX1 进化保守的 DNA 结合同源域内已知的 DNA 碱基接触残基。 保持这种突变改变了直接的 SIX1 调节相互作用,扰乱了下游网络,驱动 异常的基因表达,阻碍肾单位祖细胞分化,并促进促癌状态。 利用CRISPR-Cas9基因组编辑和人类诱导多能干细胞等尖端技术 细胞源性肾脏类器官在体外模拟胚层为主的肾母细胞瘤,我的目标是:1)确定 通过分化分析、细胞周期分析、由 SIX1-Q177R 产生的致癌表型, 增殖和迁移测定以及 2) 定义 SIX1-Q177R 下游的调控网络中断 通过 ChIP-seq、RNA-seq 和免疫沉淀-质谱法整合基因组和蛋白质组。 数据将查明受 SIX1-Q177R 直接调控的靶基因,这些基因可能导致致癌 这项开创性的工作将为理解分子提供坚实的基础。 导致胚层为主的肾母细胞瘤发生的机制,指导研究 此外,这项研究将为推进我们的研究贡献重要的知识。 对人类肾脏发育的转录控制的基本了解。 这项研究将在支持和协作的实验室环境下进行 我的赞助商 Lori L. O’Brien 博士是肾脏发育和肾单位调控方面的专家 我的共同发起人 Albert S. Baldwin 博士(该领域的领导者)提供了额外的培训。 NF-kB 转录网络领域及其在癌症中的作用,完成这项研究并执行我的 培训计划将加强概念和实验研究技能并促进专业发展。

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 }}

Matthew Jared Stevenson其他文献

Matthew Jared Stevenson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('Matthew Jared Stevenson', 18)}}的其他基金

Elucidating Oncogenic Mechanisms Underlying Wilms Tumor Using Kidney Organoids
使用肾脏类器官阐明肾母细胞瘤的致癌机制
  • 批准号:
    10324558
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.92万
  • 项目类别:

相似国自然基金

本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Effects of Nicotine Concentration Levels in E-cigarettes on Biomarkers of Exposure to Toxicants and Tobacco Use Behaviors
电子烟中尼古丁浓度水平对有毒物质暴露和烟草使用行为生物标志物的影响
  • 批准号:
    10678555
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.92万
  • 项目类别:
The National Couples Health and Time Use Stress Biology Study (NCHAT-BIO): Biobehavioral Pathways to Population Health Disparities in Sexual Minorities
全国夫妻健康和时间使用压力生物学研究 (NCHAT-BIO):性别少数人口健康差异的生物行为途径
  • 批准号:
    10742339
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.92万
  • 项目类别:
Promoting Caregiver Implementation of an Effective Early Learning Intervention
促进看护者实施有效的早期学习干预
  • 批准号:
    10636211
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.92万
  • 项目类别:
The Role of Parent Executive Function for Preschoolers' Executive Function and Home Learning Environment
家长执行功能对学龄前儿童执行功能和家庭学习环境的作用
  • 批准号:
    10704862
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.92万
  • 项目类别:
Whole Body Effects of PAE Across the Life Span: Early Markers of & Clinical Interventions for Children and Adolescents in Ukraine
PAE 对整个生命周期的全身影响:早期标志
  • 批准号:
    10682611
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.92万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了