Genetic Regulation of Human Beta Cell Destruction

人类β细胞破坏的基因调控

基本信息

  • 批准号:
    8813679
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 311.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2014-09-30 至 2019-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

 DESCRIPTION (provided by applicant): The development of Type 1 Diabetes (T1D) relies on complex interrelationships between cells of the immune system [e.g., DC, CD8+ T cells] and genes imparting susceptibility or resistance to the disease that underlie the autoimmune destruction of insulin producing pancreatic β cells. While a broad body of evidence certainly exists to support this notion (and we ourselves believe it true), the exact mechanism by which autoimmune β cell destruction is facilitated remains unclear. In addition, the relative contributions of each facet (i.e., cells, genes) play in the process remain, to a large extent, unknown. Mechanistic studies of T1D-associated susceptibility alleles are complicated by polygenic inheritance such that no two individuals are truly alike. Hence, studies are severely hampered by a lack of power in populations, and the inability to isolate the functional impact of a variant to a specific cell type. Here we present a solution that focuses on individual alleles usin an innovative isogenic mode that takes advantage of cutting edge technologies. We have created an experimental platform to study how specific genetic risk variants precipitate immune dysregulation leading to cytotoxic CD8+ T lymphocyte (CTL) activation and β cell destruction. We hypothesize that genetically regulated defects in PTPN22 promote; i) immunogenic DC, ii) TH1 responses, iii) pancreatic vascular inflammation and CTL homing, and iv) pathogenic CTL activity towards β cells coupled with reduced activation induced CTL death: each of these tenants form an aim of this grant. Further, we posit that defects reach full potential when immune cells and endothelial cells are excessively sensitive to activation by endogenous or exogenous factors that stimulate inflammation, thus linking environment and immunogenetics in T1D. Here we will utilize a novel experimental pipeline where PTPN22R (T1D resistant), PTPN22W (T1D susceptible) or PTPN22 deletion (PTPN22-/-) alleles are carried by isogenic human immune and endothelial cells engineered from induced pluripotent stem cells [iPSC]. The iPSC system allows exquisite control of T1D disease alleles, where the susceptible allele can be replaced by the resistant allele (and vice versa) providing a constant genetic background upon which effects of a single risk allotype can be studied without complicating epistatic effects, in a manner analogous to studies in genetically modified mice. This system proposed here will provide an unprecedented capacity to interrogate molecular and cellular interactions under isogenic conditions to provide mechanistic understanding of how PTPN22 alleles regulate individual steps of T1D pathogenesis and how those steps interrelate to bring upon T1D onset. Importantly, this study will also lay the groundwork for future investigations of single or multipl T1D susceptibility genes using this innovative strategy.
 描述(由申请人提供):1 型糖尿病 (T1D) 的发展依赖于免疫系统细胞 [例如 DC、CD8+ T 细胞] 和赋予疾病易感性或抵抗力的基因之间复杂的相互关系,而这些基因是自身免疫性破坏的基础。虽然确实存在大量证据支持这一观点(我们自己也相信这是真的),但自身免疫性 β 细胞破坏的确切机制是此外,每个方面(即细胞、基因)在此过程中的相对贡献在很大程度上仍然未知。T1D 相关易感性等位基因的机制研究因多基因遗传而变得复杂。因此,由于缺乏群体力量以及无法隔离个体的功能影响,研究受到严重阻碍。 在这里,我们提出了一种解决方案,该解决方案利用创新的同基因模式,利用尖端技术来研究特定的遗传风险变异如何促进免疫失调,从而导致细胞毒性 CD8+。我们研究了 PTPN22 中的基因调控缺陷促进 i) 免疫原性 DC,ii) TH1 反应,iii) 胰腺血管炎症和 CTL。归巢,以及 iv) 针对 β 细胞的致病性 CTL 活性,加上激活诱导的 CTL 死亡的减少:这些租户中的每一个都构成了本次资助的目标。此外,我们认为,当免疫细胞和内皮细胞对激活过度敏感时,缺陷会充分发挥潜力。在这里,我们将利用一种新的实验管道,其中 PTPN22R(T1D 耐药)、PTPN22W(T1D 易感)。或 PTPN22 缺失 (PTPN22-/-) 等位基因由诱导多能干细胞 [iPSC] 改造的同基因人类免疫和内皮细胞携带。 iPSC 系统可以精确控制 T1D 疾病等位基因,其中易感等位基因可以被耐药等位基因取代。等位基因(反之亦然)提供恒定的遗传背景,在此基础上可以研究单一风险同种异型的影响,而不会使上位效应复杂化, 以类似于转基因小鼠研究的方式,这里提出的这个系统将提供前所未有的能力,在同基因条件下探究分子和细胞相互作用,以提供对 PTPN22 等位基因如何调节 T1D 发病机制的各个步骤以及这些步骤如何相互关联的机制理解。重要的是,这项研究还将为未来使用这种创新策略研究单个或多个 T1D 易感基因奠定基础。

项目成果

期刊论文数量(1)
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 }}

CLAYTON E MATHEWS其他文献

CLAYTON E MATHEWS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('CLAYTON E MATHEWS', 18)}}的其他基金

Discovery and Roles of In Situ Islet Neoantigens in Human Type 1 Diabetes
原位胰岛新抗原在人类 1 型糖尿病中的发现及其作用
  • 批准号:
    10589578
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 311.66万
  • 项目类别:
Determining the mechanism of IFIH1 disease-associated variants on beta-cell and immune responses in Type 1 diabetes
确定 1 型糖尿病中 IFIH1 疾病相关变异对 β 细胞和免疫反应的机制
  • 批准号:
    10903049
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 311.66万
  • 项目类别:
Determining the mechanism of IFIH1 disease-associated variants on beta-cell and immune responses in Type 1 diabetes
确定 1 型糖尿病中 IFIH1 疾病相关变异对 β 细胞和免疫反应的机制
  • 批准号:
    10417267
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 311.66万
  • 项目类别:
Organ Specific Project
器官特定项目
  • 批准号:
    10685591
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 311.66万
  • 项目类别:
Organ Specific Project
器官特定项目
  • 批准号:
    10259784
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 311.66万
  • 项目类别:
Organ Specific Project
器官特定项目
  • 批准号:
    10118877
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 311.66万
  • 项目类别:
Multi-omic 3D tissue maps for a Human BioMolecular Atlas
人类生物分子图谱的多组学 3D 组织图谱
  • 批准号:
    10649957
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 311.66万
  • 项目类别:
Determining the mechanism of IFIH1 disease-associated variants on beta-cell and immune responses in Type 1 diabetes
确定 1 型糖尿病中 IFIH1 疾病相关变异对 β 细胞和免疫反应的机制
  • 批准号:
    10263321
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 311.66万
  • 项目类别:
mt-Nd2 and Resistance to Autoimmune Diabetes
mt-Nd2 与自身免疫性糖尿病的抵抗力
  • 批准号:
    7998873
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 311.66万
  • 项目类别:
mt-Nd2 and Resistance to Autoimmune Diabetes
mt-Nd2 与自身免疫性糖尿病的抵抗力
  • 批准号:
    8475461
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 311.66万
  • 项目类别:

相似国自然基金

“亚洲型”DEL表达完整D抗原的分子机制研究
  • 批准号:
    81900184
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
新的突变型RHCE*ce(Pro103Leu)等位基因与RhCE抗原异常表达的分子遗传学研究
  • 批准号:
    81500155
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
结核分枝杆菌抗原多肽递呈时HLA-DR等位基因与多肽特异性CD4+ T细胞克隆的限制性分析
  • 批准号:
    81271779
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
肝癌细胞通过选择性调节HLA I 类等位基因表达逃逸NK细胞和CTL的双重免疫监视机制研究
  • 批准号:
    81201601
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
绵羊主要组织复合体I类分子免疫遗传学的研究
  • 批准号:
    31172303
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    34.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

The role of SH2B3 in regulating CD8 T cells in Type 1 Diabetes
SH2B3 在 1 型糖尿病中调节 CD8 T 细胞的作用
  • 批准号:
    10574346
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 311.66万
  • 项目类别:
The immunogenicity and pathogenicity of HLA-DQ in solid organ transplantation
HLA-DQ在实体器官移植中的免疫原性和致病性
  • 批准号:
    10658665
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 311.66万
  • 项目类别:
Time to ATTAC: Adoptive Transfer of T cells Against gp100+ Cells to treat LAM
ATTAC 时间:针对 gp100 细胞的 T 细胞过继转移来治疗 LAM
  • 批准号:
    10682121
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 311.66万
  • 项目类别:
T-cell mediated RGC damage in glaucoma
T 细胞介导的青光眼 RGC 损伤
  • 批准号:
    10564648
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 311.66万
  • 项目类别:
Leveraging early-life microbes to prevent type 1 diabetes
利用生命早期微生物预防 1 型糖尿病
  • 批准号:
    10659611
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 311.66万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了