The role of DNMT3A mutations in clonal heterogeneity and evolution of hematopoiesis

DNMT3A 突变在克隆异质性和造血进化中的作用

基本信息

  • 批准号:
    9977184
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 34.31万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-07-15 至 2024-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ABSTRACT Clonal hematopoiesis, frequently found in people over 70 years of age, occurs when a single hematopoietic stem/progenitor cell dominates all other stem cells in the bone marrow and yields a large fraction of all differentiated blood cells, and may aggravate coincident cardiovascular disease or progress to myeloid malignancy. Accumulation of genetic and epigenetic variability permits the cells to sample a diverse set of gene expression states allowing selection of hematopoietic clones with the highest fitness, especially after genotoxic exposures such as tobacco smoke or prior cancer therapy. Mutations in epigenetic modifiers such as DNMT3A are ancestral events occurring in age-related clonal hematopoiesis, and are enriched in pre-leukemic and leukemic HSCs that persist following chemotherapy. Preliminary studies in Dnmt3a-mutant knock-in mice that we developed show substantial functional variability among Dnmt3a-mutant hematopoietic clones compared to controls. Conventional ensemble methods mask cell-to-cell heterogeneity due to population averaging, while single-cell techniques are not amenable to prospective isolation of cells for functional assays. We developed an in vivo multicolor clonal tracking system, allowing easy characterization of clonal composition in the bone marrow over the lifespan of an animal, enabling capture of clonal evolution at unprecedented temporal resolution. Importantly, this system is suitable for isolation of individual hematopoietic clones by fluorescence-activated cell sorting, enabling functional and –omics analyses. In this proposal, we track clonal architecture and emergence of dominant clones in vivo in real time, in steady-state and under selective pressures, and evaluate the contribution of specific genetic backgrounds such as presence of Dnmt3a mutations into this process. Next, we isolate dominant (“winners”) and non-dominant (“losers”) clones and perform transcriptomic, epigenomic, and chromatin profiling analyses, to investigate specific pathways and epigenetic state(s) driving clonal dominance. This will be done using conventional ensemble methods in FACS-sorted dominant clones (RNA-seq, DNA bisulfite sequencing, ATAC-seq), and complemented by MAPit technology allowing simultaneous analysis of DNA methylation and nucleosome positioning over long stretches of single molecules of DNA, to add granularity to the epigenome heterogeneity studies. These results are cross-validated by functional long-term self-renewal assays ex vivo in isolated dominant and non-dominant bone marrow cells, and by single-cell transcriptomic analysis. These findings will deepen our understanding of clonal evolution in the hematopoietic system. More importantly, the results of our studies will generate a rich source of potential therapeutic targets to hinder or prevent the progression to pre-malignant states and to frank leukemia. !
抽象的 克隆造血症,经常在70岁以上的人中发现,发生在一个造血 茎/祖细胞主导骨髓中的所有其他干细胞,并产生所有的大部分 分化的血细胞,并可能加重一致的心血管疾病或髓样的进展 恶性。遗传和表观遗传变异性的积累允许细胞采样一组不同的基因 表达状态允许选择具有最高适应性的造血克隆,尤其是在遗传毒素之后 暴露于烟草烟雾或先前的癌症治疗。表观遗传修饰剂(例如DNMT3A)的突变 是在与年龄有关的克隆造血作用中发生的祖先事件,并在释放前的肿瘤中富集 化学疗法后持续存在的白血病HSC。在DNMT3A突变的敲门小鼠中的初步研究 我们开发了DNMT3A突变的造血克隆的实质性变异性 控件。传统的合奏方法掩盖了由于人口平均而导致的细胞到细胞的异质性,而 单细胞技术不适合前瞻性分离用于功能测定的细胞。我们开发了一个 体内多色克隆跟踪系统,可以轻松地表征克隆成分 骨髓在动物的寿命上,可以在前所未有的临时捕获克隆进化 解决。重要的是,该系统适用于通过 荧光激活的细胞分选,实现功能和–omics分析。在此提案中,我们跟踪克隆 实时,稳态和选择性下的体内占主导地位克隆的结构和出现 压力,并评估特定遗传背景的贡献,例如存在DNMT3A突变 进入此过程。接下来,我们将占主导地位(“获奖者”)和非主导(“失败者”)克隆并进行表演 转录组,表观基因组和染色质分析分析,研究特定途径和表观遗传学 州驾驶克隆主导地位。这将使用FACS分类中的常规合奏方法完成 主要克隆(RNA-Seq,DNA Bisulfite测序,ATAC-SEQ),并通过Mapit Technology完成 允许简单地分析单个单个单一的DNA甲基化和核小体定位 DNA的分子,为表观基因组异质性研究增加粒度。这些结果是交叉验证的 通过功能性的长期自我更新测定在孤立的显性和非主要骨髓细胞中的体内, 并通过单细胞转录组分析。这些发现将加深我们对克隆进化的理解 造血系统。更重要的是,我们的研究结果将产生丰富的潜力来源 治疗靶标,以阻止或防止前进状态和弗兰克白血病的进展。 呢

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 }}

Olga A Guryanova其他文献

NPM1 Mutation Reprograms Leukemic Transcription Network Via Reshaping CTCF-Defined TAD Topology
  • DOI:
    10.1182/blood-2022-160367
  • 发表时间:
    2022-11-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Karina Hamamoto;Qian Lai;Huacheng Luo;Julia Lesperance;Zachary Zaroogian;Jie Zha;Yi Qiu;Olga A Guryanova;Bing Xu;Suming Huang
  • 通讯作者:
    Suming Huang
3015 – CLONAL HEMATOPOIESIS DRIVEN BY PARTIAL DNMT3A LOSS CONTRIBUTES TO AN AGGRESSIVE PHENOTYPE OF COLITIS-ASSOCIATED COLON CANCER
  • DOI:
    10.1016/j.exphem.2021.12.237
  • 发表时间:
    2021-08-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Olga A Guryanova;Yang Feng;Rachel Newsome;Troy Robinson;Robert Bowman;Ashley Zuniga;Kendra Hall;Cassandra Berntsen;Daniil Shabashvili;Ross Levine;Alberto Riva;Christian Jobin;Dorina Avram
  • 通讯作者:
    Dorina Avram
Study of the Dynamics and Diversity of Hematopoietic Stem Cells during Aging and Senolytic Drug Treatment Using Single Cell Transcriptomics
  • DOI:
    10.1182/blood-2022-170033
  • 发表时间:
    2022-11-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Bowen Yan;Guangrong Zheng;Daohong Zhou;Olga A Guryanova
  • 通讯作者:
    Olga A Guryanova

Olga A Guryanova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('Olga A Guryanova', 18)}}的其他基金

The role of DNMT3A mutations in clonal heterogeneity and evolution of hematopoiesis
DNMT3A 突变在克隆异质性和造血进化中的作用
  • 批准号:
    10617235
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 34.31万
  • 项目类别:
The role of DNMT3A mutations in clonal heterogeneity and evolution of hematopoiesis
DNMT3A 突变在克隆异质性和造血进化中的作用
  • 批准号:
    10398064
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 34.31万
  • 项目类别:
Biologic and therapeutic relevance of DNMT3A mutations in acute myeloid leukemia
急性髓系白血病 DNMT3A 突变的生物学和治疗相关性
  • 批准号:
    9320627
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 34.31万
  • 项目类别:
Biologic and therapeutic relevance of DNMT3A mutations in acute myeloid leukemia
急性髓系白血病 DNMT3A 突变的生物学和治疗相关性
  • 批准号:
    9352281
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 34.31万
  • 项目类别:
Biologic and therapeutic relevance of DNMT3A mutations in acute myeloid leukemia
急性髓系白血病 DNMT3A 突变的生物学和治疗相关性
  • 批准号:
    8716708
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 34.31万
  • 项目类别:
Biologic and therapeutic relevance of DNMT3A mutations in acute myeloid leukemia
急性髓系白血病 DNMT3A 突变的生物学和治疗相关性
  • 批准号:
    8567405
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 34.31万
  • 项目类别:

相似国自然基金

阿魏酸基天然抗氧化抗炎纳米药物用于急性肾损伤诊疗一体化研究
  • 批准号:
    82302281
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
SGO2/MAD2互作调控肝祖细胞的细胞周期再进入影响急性肝衰竭肝再生的机制研究
  • 批准号:
    82300697
  • 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hemin-MOFs的急性心肌梗塞标志物负背景光电化学-比色双模分析
  • 批准号:
    22304039
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
RNA甲基转移酶NSUN2介导SCD1 mRNA m5C修饰调控急性髓系白血病细胞铁死亡的机制研究
  • 批准号:
    82300173
  • 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IRF5/MYD88信号通路调控巨噬细胞M1极化探讨针刀刺营治疗急性扁桃体炎的机制研究
  • 批准号:
    82360957
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

Molecular analysis of glutamatergic neurons derived from iPSCs containing PPM1D truncating mutations found in Jansen de Vries Syndrome
Jansen de Vries 综合征中发现的含有 PPM1D 截短突变的 iPSC 衍生的谷氨酸能神经元的分子分析
  • 批准号:
    10573782
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 34.31万
  • 项目类别:
Defining the impact of cannabinoids on the HIV reservoir in humanized mice
确定大麻素对人源化小鼠 HIV 储存库的影响
  • 批准号:
    10814024
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 34.31万
  • 项目类别:
Resolvin receptor signaling in trigeminal sensory neurons
三叉神经感觉神经元中的 Resolvin 受体信号传导
  • 批准号:
    10738862
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 34.31万
  • 项目类别:
SPORE University of Texas M. D. Anderson Cancer Center-Leukemia
SPORE 德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心 - 白血病
  • 批准号:
    10911713
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 34.31万
  • 项目类别:
Inflammatory Signaling and Regeneration in Zebrafish models of Retinal Degeneration
视网膜变性斑马鱼模型中的炎症信号传导和再生
  • 批准号:
    10751153
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 34.31万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了