Microsystems and modeling approach to glioma migration and metastasis

神经胶质瘤迁移和转移的微系统和建模方法

基本信息

  • 批准号:
    7815096
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 48.05万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2009-09-30 至 2011-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): This application address broad Challenge Area (06) Enabling Technologies and specific Challenge Topic, 06- CA-116: Physical Sciences and Cellular Mechanics The ability of malignant glioma cells to invade normal brain severely limits all current therapies for this devastating disease. Blocking this process could therefore convert gliomas from an invasive, whole brain disease to a local disease-one that could be effectively treated with current local therapies, such as surgery or collimated radiation therapy. Thus, there is a pressing need to develop effective anti-invasive treatments. However, doing so will require a detailed understanding of the mechanics of glioma movement and invasion. To address this issue, Drs. Odde and Rosenfeld recently initiated a collaboration to develop computational models for the mechanochemical basis of glioma motility and in vitro models for brain micromechanics and microarchitecture. We have compelling preliminary results, described below, which show that on substrates of high stiffness, glioma cells move in a manner very similar to what we have described in in vivo brain invasion, while on substrates of low stiffness, they diverge significantly. We now propose to extend these studies to understand the fundamental mechanics of glioma motility to ultimately control the process of glioma dispersion in brain cancer patients. Our initial studies will aim to meet the following challenges: 1) Develop predictive computational models for glioma migration as a function of environmental mechanical stiffness and micro-architecture 2) Develop in vitro microsystems to mimic in vivo micro-architecture and mechanical properties 3) Measure the brain micromechanical properties that are sensed by migrating gliomas We believe that our collaboration will have a high impact because it spans a broad range of scientific themes-- from basic modeling of cell mechanics and engineering of in vivo-like microsystems (Odde) to in vivo motility and animal studies (Rosenfeld). Furthermore, since Dr. Rosenfeld also directs one of the largest brain tumor clinical research centers in the Northeast, we are well positioned to ultimately translate our findings into early stage clinical trials. We believe that this recently initiated collaboration, which brings together modeling, microsystems, cell biology, animal model development of malignant gliomas, and clinical neuro-oncology, is unique. By addressing these challenges, we will be in position to develop predictive models for glioma migration in rodent brain slices, and ultimately in intact human brains. Our goal will be to use these mechanochemical models for glioma migration to guide development of novel therapeutic strategies to interfere with glioma dispersion within the brain. PUBLIC HEALTH RELEVANCE: Brain cancer is a devastating disease due to the progressive spreading of cancer cells throughout the brain. We will develop fundamentally new tools for understanding the mechanical basis of brain cancer cell movement, which will then guide novel therapeutic strategies.
描述(由申请人提供):此申请地址广泛的挑战领域(06)启用技术和特定挑战主题,06- CA-116:物理科学和细胞力学,恶性神经胶质瘤细胞严重限制了这种毁灭性疾病的所有当前疗法。因此,阻止这一过程可以将神经胶质瘤从侵入性的全脑疾病转化为局部疾病 - 一种可以通过当前局部疗法(例如手术或准确的放射疗法)有效治疗的局部疾病。因此,迫切需要开发有效的抗侵入性治疗。但是,这样做将需要详细了解神经胶质瘤运动和入侵的力学。为了解决这个问题,博士。 Odde和Rosenfeld最近启动了一项协作,以开发用于神经胶质瘤运动的机械化学基础的计算模型,以及用于脑微力学和微体系结构的体外模型。我们的初步结果令人信服,这表明在高刚度的底物上,神经胶质瘤细胞的移动方式与我们在体内脑浸润中所描述的非常相似,而在较低刚度的底物上,它们显着差异。现在,我们建议扩展这些研究,以了解神经胶质瘤运动的基本力学,以最终控制脑癌患者的神经胶质瘤分散过程。我们的初步研究将旨在应对以下挑战:1)开发用于胶质瘤迁移的预测计算模型,这是环境机械刚度和微体系结构的函数2)开发体外微型系统,模仿体内微体系结构和机械性能3)衡量的脑部范围越来越高。主题 - 从体内样微系统(ODDE)的细胞力学和工程的基本建模到体内运动和动物研究(Rosenfeld)。此外,由于Rosenfeld博士还指导了东北地区最大的脑肿瘤临床研究中心之一,因此我们良好的位置可以最终将我们的发现转化为早期临床试验。我们认为,这种最近开始的合作将建模,微生系统,细胞生物学,恶性神经胶质瘤的动物模型开发和临床神经肿瘤学融合在一起是独一无二的。通过解决这些挑战,我们将有能力开发啮齿动物脑切片中神经胶质瘤迁移的预测模型,并最终在完整的人类大脑中。我们的目标是将这些机械化学模型用于神经胶质瘤迁移,以指导新的治疗策略的发展,以干扰大脑内的神经胶质瘤分散。 公共卫生相关性:由于癌细胞在整个大脑中逐渐扩散,脑癌是一种毁灭性的疾病。我们将开发从根本上了解脑癌细胞运动的机械基础的新工具,然后将指导新颖的治疗策略。

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 }}

David J. Odde其他文献

Computational Modeling of Tubulin-Tubulin Lateral Interaction: Molecular Dynamics and Brownian Dynamics
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2017.11.2751
  • 发表时间:
    2018-02-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Mahya Hemmat;David J. Odde
  • 通讯作者:
    David J. Odde
Multi-Scale Computational Modeling of Tubulin-Tubulin Interactions in Microtubule Self-Assembly from Atoms to Cells
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2018.11.1398
  • 发表时间:
    2019-02-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Mahya Hemmat;Brian T. Castle;David J. Odde
  • 通讯作者:
    David J. Odde
Highly Variable Microtubule Assembly Dynamics Reflect Near-Kilohertz Kinetics: Evidence Against Traditional Linear Growth Theory
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2009.12.1955
  • 发表时间:
    2010-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Melissa K. Gardner;Blake D. Charlebois;Imre M. Jánosi;Alan J. Hunt;David J. Odde
  • 通讯作者:
    David J. Odde
Modeling of Motor Mediated Microtubule Bending
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2008.12.3747
  • 发表时间:
    2009-02-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Erkan Tuzel;Andrew D. Bicek;Aleksey Demtchouk;Maruti Uppalapati;William O. Hancock;Daniel M. Kroll;David J. Odde
  • 通讯作者:
    David J. Odde
Optimization of CD200 checkpoint immunotherapy for treating glioblastoma
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2022.11.2251
  • 发表时间:
    2023-02-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Nikolaos Memmos;Jaciah Rashid;Elisabet Ampudia-Mesias;Michael Olin;David J. Odde
  • 通讯作者:
    David J. Odde

David J. Odde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('David J. Odde', 18)}}的其他基金

Administrative Core
行政核心
  • 批准号:
    10374451
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 48.05万
  • 项目类别:
Administrative Core
行政核心
  • 批准号:
    10538589
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 48.05万
  • 项目类别:
Research Testbed 2
研究试验台2
  • 批准号:
    10538599
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 48.05万
  • 项目类别:
Project 1
项目1
  • 批准号:
    10700935
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 48.05万
  • 项目类别:
Administrative Core
行政核心
  • 批准号:
    10270396
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 48.05万
  • 项目类别:
Project 1
项目1
  • 批准号:
    10270393
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 48.05万
  • 项目类别:
Administrative Core
行政核心
  • 批准号:
    10700945
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 48.05万
  • 项目类别:
Research Testbed 2
研究试验台2
  • 批准号:
    10374454
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 48.05万
  • 项目类别:
Modeling and microsystems approach to glioma invasion
神经胶质瘤侵袭的建模和微系统方法
  • 批准号:
    9067235
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 48.05万
  • 项目类别:
Modeling and microsystems approach to glioma invasion
神经胶质瘤侵袭的建模和微系统方法
  • 批准号:
    8847683
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 48.05万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于扁颅蝠类群系统解析哺乳动物脑容量适应性减小的演化机制
  • 批准号:
    32330014
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    215 万元
  • 项目类别:
    重点项目
基于供应链视角的动物源性食品中抗微生物药物耐药性传导机制及监管策略研究
  • 批准号:
    72303209
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于基因组数据自动化分析为后生动物类群大规模开发扩增子捕获探针的实现
  • 批准号:
    32370477
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大型野生动物对秦岭山地森林林下植物物种组成和多样性的影响及作用机制
  • 批准号:
    32371605
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
闸坝建设对河口大型底栖动物功能与栖息地演变的影响-以粤西鉴江口为例
  • 批准号:
    42306159
  • 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

Research Project 2
研究项目2
  • 批准号:
    10403256
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.05万
  • 项目类别:
The Structure and Function of Ipsilateral Corticospinal Projections
同侧皮质脊髓投射的结构和功能
  • 批准号:
    10678301
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.05万
  • 项目类别:
Elucidating causal mechanisms of ethanol-induced analgesia in BXD recombinant inbred mouse lines
阐明 BXD 重组近交系小鼠乙醇诱导镇痛的因果机制
  • 批准号:
    10825737
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.05万
  • 项目类别:
Integrative Analysis of Adaptive Information Processing and Learning-Dependent Circuit Reorganization in the Auditory System
听觉系统中自适应信息处理和学习依赖电路重组的综合分析
  • 批准号:
    10715925
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.05万
  • 项目类别:
Generalized prediction errors in the human cerebellum
人类小脑的广义预测误差
  • 批准号:
    10715334
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.05万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了