Defining a gene expression signature of airway disease, COPD exacerbations, and response to treatment
定义气道疾病、COPD 恶化和治疗反应的基因表达特征
基本信息
- 批准号:10733573
- 负责人:
- 金额:$ 83.38万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-06-01 至 2027-05-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AcuteAdrenal Cortex HormonesAffectAirway DiseaseBiological MarkersBloodBlood specimenCOVID-19 pandemicChronic Obstructive Pulmonary DiseaseClinicalClinical TrialsComplementDataData SetDiagnosisDiseaseDisease OutcomeDisease ProgressionEosinophiliaFrequenciesFutureGene ExpressionGene Expression ProfileGenesGoalsGuidelinesImageImmune responseImpairmentInflammationInhalationInhalatorsInterferon alphaInterferon-betaInterferonsLungMeasuresMorbidity - disease ratePathway interactionsPatientsPeripheralPharmacogenomicsPhasePhenotypePulmonary EmphysemaPulmonary function testsRecommendationResearchResectedResolutionRespiratory Signs and SymptomsSamplingScanningSmokerSteroidsStructure of parenchyma of lungSubgroupTestingTimeViralVirus DiseasesVisitVisualizationWhole Bloodairway obstructionchest computed tomographycigarette smokingclinical phenotypedisease classificationdisease heterogeneitydisease natural historydisease phenotypedisorder subtypeeosinophilexperiencegenetic epidemiologygenetic signatureinsightmortalityoutcome predictionphase 3 studyprecision medicinepredicting responsepredictive markerpredictive modelingpredictive signaturepulmonary functionpulmonary function declineresponsesmall airways diseasestability testingtargeted treatmenttraittranscriptome sequencingtreatment responsetrend
项目摘要
PROJECT SUMMARY
Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a heterogeneous disease, with varying contributions of
emphysema and large and small airway disease. COPD heterogeneity is also manifest in variable responses to
treatments, including inhaled corticosteroids (ICS). There is an unmet need for biomarkers for COPD outcomes.
Our group has led RNA-sequencing on blood samples collected at the Phase 2 (5 year) visit in the Genetic
Epidemiology of COPD Study (COPDGene). We found that a type 1 interferon-stimulated gene expression
signature in whole blood was associated with airway measures from quantitative analysis of chest computed
tomography (CT) scans. A score summarizing the expression of these genes was associated with reduced lung
function and COPD exacerbations. The association between the interferon gene score and airway disease was
abolished in ICS users. Our hypothesis is that interferon pathway blood gene expression could be used to define
an endotype of COPD characterized by airway disease, which will serve as a predictive biomarker for COPD
exacerbations and progression and can be targeted with ICS therapy. We will address the following Specific
Aims: (1) Airway-interferon predictor of exacerbations and progression: Using COPDGene Phase 3 (10 year)
clinical and imaging data, we will use the interferon airway gene signature as a biomarker to develop prediction
models for acute exacerbations and disease progression in subjects with and without COPD. The gene signature
prediction will be validated in additional COPD studies. (2) Airway-interferon endotype of COPD: We will perform
RNA-sequencing in blood samples from the COPDGene Phase 3 visit to test for stability vs. change of gene
expression signatures and clinical phenotypes over a five-year interval. To identify lung tissue correlates of the
blood gene expression, we will analyze RNA-seq data in resected lung samples from smokers with and without
COPD from the Lung Tissue Research Consortium (LTRC), testing for associations between interferon signature
genes with chest CT scan-defined airway disease and COPD phenotypes. (3) Response to inhaled
corticosteroids: In COPDGene and LTRC, we will test whether the associations between the interferon gene
signature and COPD phenotypes of airway disease, exacerbations, and lung function decline are altered in ICS
users compared to non-users. We will measure expression of interferon signature genes in a previously
completed 12-week clinical trial of ICS in COPDGene subjects, and test whether ICS use affects the interferon-
stimulated gene expression pattern. We will re-analyze the clinical trial to test whether the interferon signature
predicts response to ICS. This proposal will complement the ongoing analyses in COPDGene by developing a
biomarker for COPD outcomes and targeted ICS prescription, which can be used for a future pharmacogenomics
clinical trial. Understanding the airway disease interferon gene signature can guide future mechanistic studies
and research into targeted therapies beyond ICS.
项目概要
慢性阻塞性肺疾病 (COPD) 是一种异质性疾病,其影响因素各不相同
肺气肿和大小气道疾病。 COPD 的异质性还体现在对以下因素的不同反应上:
治疗,包括吸入皮质类固醇(ICS)。对于慢性阻塞性肺病结局的生物标志物的需求尚未得到满足。
我们的团队领导了对遗传研究中第 2 阶段(5 年)访视时收集的血液样本进行 RNA 测序。
慢性阻塞性肺病流行病学研究 (COPDGene)。我们发现 1 型干扰素刺激的基因表达
全血中的特征与胸部计算的定量分析中的气道测量值相关
断层扫描(CT)。总结这些基因表达的评分与肺功能减少相关
功能和 COPD 恶化。干扰素基因评分与气道疾病之间的关联为
在 ICS 用户中废除。我们的假设是干扰素途径血液基因表达可用于定义
以气道疾病为特征的 COPD 内型,将作为 COPD 的预测生物标志物
恶化和进展,并且可以通过 ICS 治疗来靶向。我们将解决以下具体问题
目标:(1) 急性加重和进展的气道干扰素预测因子:使用 COPDGene 第 3 期(10 年)
临床和影像数据,我们将使用干扰素气道基因特征作为生物标志物来开发预测
患有和不患有慢性阻塞性肺病的受试者的急性加重和疾病进展模型。基因签名
预测将在其他慢性阻塞性肺病研究中得到验证。 (2) COPD气道干扰素内型:我们将进行
对 COPDGene 第 3 期访问的血液样本进行 RNA 测序,以测试基因的稳定性与变化
五年间隔内的表达特征和临床表型。确定肺组织的相关性
血液基因表达,我们将分析吸烟者和不吸烟者的切除肺样本中的RNA-seq数据
肺组织研究联盟 (LTRC) 的 COPD,测试干扰素特征之间的关联
胸部 CT 扫描定义的气道疾病和 COPD 表型的基因。 (3) 吸入反应
皮质类固醇:在 COPDGene 和 LTRC 中,我们将测试干扰素基因之间是否存在关联
ICS 中气道疾病、恶化和肺功能下降的特征和 COPD 表型发生改变
用户与非用户的比较。我们将测量先前的干扰素特征基因的表达
在 COPDGene 受试者中完成了 ICS 的 12 周临床试验,并测试 ICS 的使用是否会影响干扰素
刺激的基因表达模式。我们将重新分析临床试验,以测试干扰素特征是否
预测对 ICS 的反应。该提案将通过开发一种方法来补充 COPDGene 中正在进行的分析
COPD 结果的生物标志物和有针对性的 ICS 处方,可用于未来的药物基因组学
临床试验。了解气道疾病干扰素基因特征可以指导未来的机制研究
以及 ICS 以外的靶向治疗研究。
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 }}
CRAIG P HERSH其他文献
CRAIG P HERSH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('CRAIG P HERSH', 18)}}的其他基金
SYSTEMS GENOMICS OF THE ASTHMA-COPD OVERLAP SYNDROME
哮喘-慢性阻塞性肺病重叠综合征的系统基因组学
- 批准号:
9226025 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 83.38万 - 项目类别:
INTEGRATIVE GENOMICS OF CLINICAL SUBTYPES IN COPDGENE
COPDGENE 中临床亚型的综合基因组学
- 批准号:
9281906 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 83.38万 - 项目类别:
INTEGRATIVE GENOMICS OF CLINICAL SUBTYPES IN COPDGENE
COPDGENE 中临床亚型的综合基因组学
- 批准号:
8965166 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 83.38万 - 项目类别:
PHARMACOGENOMICS OF INHALED CORTICOSTEROIDS TO REDUCE COPD EXACERBATIONS
吸入皮质类固醇减少慢性阻塞性肺病恶化的药物基因组学
- 批准号:
8526228 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 83.38万 - 项目类别:
PHARMACOGENOMICS OF INHALED CORTICOSTEROIDS TO REDUCE COPD EXACERBATIONS
吸入皮质类固醇减少慢性阻塞性肺病恶化的药物基因组学
- 批准号:
8258576 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 83.38万 - 项目类别:
PHARMACOGENOMICS OF INHALED CORTICOSTEROIDS TO REDUCE COPD EXACERBATIONS
吸入皮质类固醇减少慢性阻塞性肺病恶化的药物基因组学
- 批准号:
8339352 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 83.38万 - 项目类别:
LONG-TERM OXYGEN TREATMENT TRIAL (LOTT) PHARMACOGENOMICS ANCILLARY STUDY
长期氧气治疗试验 (LOTT) 药物基因组学辅助研究
- 批准号:
8540454 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 83.38万 - 项目类别:
LONG-TERM OXYGEN TREATMENT TRIAL (LOTT) PHARMACOGENOMICS ANCILLARY STUDY
长期氧气治疗试验 (LOTT) 药物基因组学辅助研究
- 批准号:
8712231 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 83.38万 - 项目类别:
相似国自然基金
孕期促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)通过引起DNA甲基化发生程序化稳定改变长期影响婴幼儿神经行为发育
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:
自主要求剖宫产对子代工作记忆的影响及低位GCs与海马CRH-CRHR1信号互作机制
- 批准号:81872630
- 批准年份:2018
- 资助金额:58.0 万元
- 项目类别:面上项目
应用H295R细胞研究SF-1、ACTHR对肾上腺皮质激素分泌调控的影响机制
- 批准号:81200579
- 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
慢性应激状态下酸敏感离子通道对下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素的影响
- 批准号:81100558
- 批准年份:2011
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
中药中CRF受体结合成份的分离及其影响糖尿病肾病进程的研究
- 批准号:81001626
- 批准年份:2010
- 资助金额:18.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
An Inhaled Microbiome-Targeted Biotherapeutic for Treatment of COPD
一种吸入性微生物组靶向生物治疗药物,用于治疗慢性阻塞性肺病
- 批准号:
10600887 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 83.38万 - 项目类别:
Development of small molecule Protease-activated-receptor-2 antagonists as oral asthma therapeutics
开发小分子蛋白酶激活受体 2 拮抗剂作为口服哮喘治疗药物
- 批准号:
10766584 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 83.38万 - 项目类别:
FOcal Cerebral Arteriopathy Steroids (FOCAS) Trial
局灶性脑动脉病类固醇 (FOCAS) 试验
- 批准号:
10529923 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 83.38万 - 项目类别:
A Novel Small Molecule Therapeutic for Acute Graft Versus Host Disease
一种治疗急性移植物抗宿主病的新型小分子疗法
- 批准号:
10759657 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 83.38万 - 项目类别: