Airway epithelial cell and lymphocyte interactions in chronic lung allograft dysfunction pathogenesis

慢性肺同种异体移植功能障碍发病机制中气道上皮细胞和淋巴细胞的相互作用

基本信息

  • 批准号:
    10521842
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 64.52万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-08-15 至 2027-07-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

The major barrier to long term survival following lung transplantation is a progressive loss of lung function, termed chronic lung allograft dysfunction (CLAD), for which constrictive fibrosis in small airways is a pathologic hallmark. CLAD affects over half of lung transplant recipients by 4 years post-transplant and negates much of the quality of life and functional improvements associated with transplantation. Pitt, Toronto, and UCSF Lung Transplant programs have refined transcriptional analysis of small airway brushings from lung transplant recipients as a novel technique to understand the gene expression changes at the anatomical site where CLAD pathology develops. We have published gene expression changes associated with CLAD validated across our centers. This proposal leverages this innovative approach to understand mechanisms of CLAD pathogenesis. Our preliminary data show an early upregulation of hypoxia pathways in airway brushings including genes that recruit and activate cytotoxic T lymphocytes using both airway epithelial cell culture in hypoxic conditions and pathway analysis of airway brush transcriptomes. This hypoxia signaling may reflect disordered microvasculature, absent bronchial circulation, and vascular inflammation associated with lung transplant. In recruited T lymphocytes, we also observed upregulation of tumor necrosis factor superfamily (TNFSF) genes, which are major drivers of apoptosis in lymphocyte targets. Our data show preferential apoptosis in airway club cells, the protectors and progenitors of small airways, in association with upregulated TNF-related apoptosis- inducing ligand (TRAIL) expression. Our single cell investigations in airway brushings and bronchoalveolar lavage (BAL) fluid show the segregation of these pathways across epithelial and lymphoid cell types. Based on these data, we hypothesize that airway hypoxia precedes TNFSF gene expression and T cell-mediated airway club cell apoptosis that drive CLAD pathogenesis. To test this hypothesis, we will generate parallel cohorts investigating bulk and single cell transcriptomes of CLAD versus controls across three centers, allowing for rigorous cross-validation of gene expression signatures. We will complement these studies with cell culture- based methods to determine mechanisms driving these gene expression changes. In Aim 1, we will quantify hypoxia-related transcripts in airway brush cells with respect to CLAD and determine how hypoxia can promote lymphocytic inflammation. In Aim 2, we will determine the cellular sources and kinetics of TNFSF co-stimulatory molecule expression in CLAD using airway brushes and BAL fluid. In Aim 3, we will investigate whether TRAIL preferentially induces club cell apoptosis. The synergy of three large lung-transplant translational research programs with world-class cross-institutional biostatistical infrastructures provides a unique opportunity to address this hypothesis rigorously. The cell-specific gene expression signatures over the time course of CLAD development that will be generated through this study are critically needed as surrogate biomarkers to support clinical trials of targeted therapies and to pioneer a novel approach to CLAD diagnosis.
肺移植后长期存活的主要障碍是肺功能的进行性丧失, 称为慢性肺同种异体功能障碍(CLAD),对于小气道中的约束纤维化是一种病理 标志。移植后4年影响肺移植受者的一半以上,并否定了大部分 与移植相关的生活质量和功能改善。皮特,多伦多和UCSF肺 移植程序已经完善了对肺移植的小气道刷子的转录分析 接受者是一种新的技术,可以理解基因表达在解剖部位变化 病理发展。我们已经发表了与我们在我们的整个验证的基因表达变化相关的基因表达变化 中心。该提议利用这种创新的方法来了解层层发病机理的机制。 我们的初步数据表明,在气道刷刷中缺氧途径的早期上调,包括 在低氧条件和 气道刷转录组的途径分析。这种缺氧信号传导可能反映了无序 微脉管系统,没有支气管循环以及与肺移植有关的血管炎症。在 招募的T淋巴细胞,我们还观察到肿瘤坏死因子超家族(TNFSF)基因上调, 这是淋巴细胞靶标的凋亡的主要驱动因素。我们的数据显示气道俱乐部的优先凋亡 小型气道的细胞,保护者和祖细胞,与TNF相关的凋亡上调 - 诱导配体(TRAIL)表达。我们在气道刷子和支气管肺泡中进行的单细胞调查 灌洗液(BAL)流体显示这些途径在上皮和淋巴样细胞类型上的分离。基于 这些数据,我们假设气道缺氧先于TNFSF基因表达和T细胞介导的气道 俱乐部细胞凋亡驱动着甲壳虫的发病机理。为了检验这一假设,我们将生成平行队列 研究三个中心的外壳与对照组的批量和单细胞转录组,从而允许 严格的基因表达特征的交叉验证。我们将通过细胞培养来补充这些研究 - 基于确定驱动这些基因表达的机制变化的方法。在AIM 1中,我们将量化 相对于外壳,气道刷细胞中与缺氧相关的转录本,并确定缺氧如何促进 淋巴细胞炎症。在AIM 2中,我们将确定TNFSF共刺激性的细胞来源和动力学 使用气道刷和BAL流体在外壳中的分子表达。在AIM 3中,我们将调查是否跟踪 优先诱导俱乐部细胞凋亡。三个大型肺移植研究的协同作用 具有世界一流的跨机构生物统计基础设施的计划为您提供了一个独特的机会 严格解决这一假设。在覆盖时间过程中的细胞特异性基因表达签名 作为替代生物标志物来支持,这项研究将产生的开发非常需要 靶向疗法的临床试验和开创一种新型诊断方法的新方法。

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 }}

JOHN GREENLAND其他文献

JOHN GREENLAND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('JOHN GREENLAND', 18)}}的其他基金

Telomere Dysfunction as a cause of Chronic Lung Allograft Dysfunction
端粒功能障碍是慢性同种异体肺移植功能障碍的原因
  • 批准号:
    10772852
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
The Clinical and Molecular Impacts of Lung Primary Graft Dysfunction
原发性移植肺功能障碍的临床和分子影响
  • 批准号:
    10677642
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Airway epithelial cell and lymphocyte interactions in chronic lung allograft dysfunction pathogenesis
慢性肺同种异体移植功能障碍发病机制中气道上皮细胞和淋巴细胞的相互作用
  • 批准号:
    10684231
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
The Clinical and Molecular Impacts of Lung Primary Graft Dysfunction
原发性移植肺功能障碍的临床和分子影响
  • 批准号:
    10430393
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Telomere Dysfunction as a cause of Chronic Lung Allograft Dysfunction
端粒功能障碍是慢性同种异体肺移植功能障碍的原因
  • 批准号:
    10609432
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Telomere Dysfunction as a cause of Chronic Lung Allograft Dysfunction
端粒功能障碍是慢性同种异体肺移植功能障碍的原因
  • 批准号:
    10397632
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Accelerated Aging as a Cause of Chronic Lung Allograft Dysfunction
加速衰老是慢性同种异体肺移植功能障碍的原因
  • 批准号:
    10196968
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Telomere Dysfunction as a cause of Chronic Lung Allograft Dysfunction
端粒功能障碍是慢性同种异体肺移植功能障碍的原因
  • 批准号:
    10161858
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Accelerated Aging as a Cause of Chronic Lung Allograft Dysfunction
加速衰老是慢性同种异体肺移植功能障碍的原因
  • 批准号:
    10662220
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Accelerated Aging as a Cause of Chronic Lung Allograft Dysfunction
加速衰老是慢性同种异体肺移植功能障碍的原因
  • 批准号:
    10409672
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:

相似国自然基金

优先流对中俄原油管道沿线多年冻土水热稳定性的影响机制研究
  • 批准号:
    42301138
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
开放空间内部特征对公共生活行为的复合影响效应与使用者感知机理研究
  • 批准号:
    52308052
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
市场公平竞争与企业发展:指标测度、影响机理与效应分析
  • 批准号:
    72373155
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    41 万元
  • 项目类别:
    面上项目
气候变暖对青藏高原高寒草甸土壤病毒多样性和潜在功能的影响
  • 批准号:
    32301407
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高温胁迫交叉锻炼对梭梭幼苗耐旱性影响的分子机理研究
  • 批准号:
    32360079
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

The cardiovascular consequences of sleep apnea plus COPD (Overlap syndrome)
睡眠呼吸暂停加慢性阻塞性肺病(重叠综合征)对心血管的影响
  • 批准号:
    10733384
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Gene regulatory networks in early lung epithelial cell fate decisions
早期肺上皮细胞命运决定中的基因调控网络
  • 批准号:
    10587615
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Using base editing to investigate CFTR polymorphisms in lung diseases
使用碱基编辑研究肺部疾病中的 CFTR 多态性
  • 批准号:
    10833839
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Rational optimization of combinatorial therapies for the treatment of rare cystic fibrosis variants
合理优化治疗罕见囊性纤维化变异的组合疗法
  • 批准号:
    10736732
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
Chitin and chitinases in SARS-CoV-2 infection
SARS-CoV-2 感染中的几丁质和几丁质酶
  • 批准号:
    10742004
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 64.52万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了