Modeling to Design Treatments for Idiopathic Lung Fibrosis

特发性肺纤维化治疗设计的建模

基本信息

  • 批准号:
    10646439
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 54.82万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-07-01 至 2025-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Every year in this country 40,000 patients are diagnosed with idiopathic pulmonary fibrosis (IPF), a progressive and terminal disease caused by excessive extracellular matrix production by myofibroblasts in distributed lesions, or “fibrotic foci”, throughout the lung. Despite the availability of two FDA-approved drugs that are considered standard of care, the mortality rate for IPF patients exceeds 30% at four years, and there are no drugs that halt disease progression, making diagnosis with IPF a death sentence for over 500,000 Americans living with this disease. Identifying the cells of origin that give rise to myofibroblasts is necessary for finding treatments that can halt or cure IPF. Based on experimental data and computational simulations from our research team, we hypothesize that myofibroblasts arise from microvascular pericytes (cells that normally enwrap capillaries) when heterotypic pericyte-endothelial interactions become disrupted. We further posit that strategic modulation of kinase-mediated signaling in pericytes can prevent pericyte-to-myofibroblast transitions and halt the progression of IPF. We propose to combine computational modeling with experiments to study pericyte-to-myofibroblast differentiation and to investigate how microvessel adaptations in the lung contribute to IPF. Specifically, we will develop a new agent-based model (ABM) that incorporates logic-based intracellular signaling networks to simulate cell behaviors and leverages Bayesian inference for rule refinement (Aim 1), validate the ABM's ability to predict pericyte phenotype transitions and the emergence of fibrotic foci in response to drugs using the murine bleomycin model of IPF (Aim 2), and bridge murine experiments with clinical data in order to predict how druggable kinase-driven signaling pathways affect IPF progression via modulation of pericytes and microvessels (Aim 3). To our knowledge, our proposed studies will be the first to combine computational modeling with experiments to study microvascular contributors to IPF progression. In addition to producing a new computational model that is validated for bridging pre-clinical study results to clinical outcomes, we expect to identify new therapeutic approaches for IPF that target microvascular cells, previously underexplored but potentially critical contributors to this deadly disease.
项目摘要 在这个国家,每年有40,000名患者被诊断患有特发性肺纤维化(IPF),这是一种进行性肺纤维化。 和终末期疾病所造成的过度细胞外基质生产的肌成纤维细胞在分布 整个肺部的病变或“纤维化灶”。尽管有两种FDA批准的药物 作为标准治疗,IPF患者的死亡率在4年时超过30%, 阻止疾病进展的药物,使IPF的诊断对超过50万美国人来说是死刑 和这种疾病一起生活鉴定产生肌成纤维细胞的起源细胞对于发现 可以停止或治愈IPF的治疗。基于我们的实验数据和计算模拟, 研究小组,我们假设肌成纤维细胞来自微血管周细胞(正常情况下 包绕毛细血管),此时异型周细胞-内皮相互作用被破坏。我们进一步重申, 周细胞中激酶介导信号的策略性调节可阻止周细胞向肌成纤维细胞的转变 并阻止IPF的进展。我们建议采用联合收割机计算建模与实验相结合的方法来研究 周细胞向肌成纤维细胞的分化,并研究肺中微血管适应如何有助于 在IPF。具体来说,我们将开发一种新的基于代理的模型(ABM),它将基于逻辑的细胞内 信号网络来模拟细胞行为,并利用贝叶斯推理进行规则细化(目标1), 验证ABM预测周细胞表型转变和纤维化灶出现的能力, 使用IPF的鼠博来霉素模型对药物的反应(目的2),以及使用以下药物的桥接鼠实验: 临床数据,以预测可药物化激酶驱动的信号通路如何通过以下途径影响IPF进展: 调节周细胞和微血管(Aim 3)。据我们所知,我们提出的研究将是第一个 将联合收割机计算建模与实验相结合,以研究微血管对IPF进展的贡献。在 除了产生一个新的计算模型,该模型经验证可用于桥接临床前研究结果, 临床结果,我们期望确定靶向微血管细胞的IPF新治疗方法, 以前未被充分研究,但可能是这种致命疾病的关键因素。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
General, Open-Source Vertex Modeling in Biological Applications Using Tissue Forge.
使用 Tissue Forge 进行生物应用中的通用开源顶点建模。
  • DOI:
    10.21203/rs.3.rs-2886960/v1
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Sego,TJ;Comlekoglu,Tien;Peirce,ShaynM;Desimone,Douglas;Glazier,JamesA
  • 通讯作者:
    Glazier,JamesA
{{ 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 }}

Thomas Harrison Barker其他文献

Thomas Harrison Barker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('Thomas Harrison Barker', 18)}}的其他基金

2022 American Society for Matrix Biology Workshop on Fibroblasts: The Many Faces of Fibroblasts
2022 年美国基质生物学学会成纤维细胞研讨会:成纤维细胞的多面性
  • 批准号:
    10540466
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
Modeling to Design Treatments for Idiopathic Lung Fibrosis
特发性肺纤维化治疗设计的建模
  • 批准号:
    10435582
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
Modeling to Design Treatments for Idiopathic Lung Fibrosis
特发性肺纤维化治疗设计的建模
  • 批准号:
    10305193
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
Platelet-like particles for augmenting hemostasis
用于增强止血的类血小板颗粒
  • 批准号:
    9187716
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
Platelet-like particles for augmenting hemostasis
用于增强止血的类血小板颗粒
  • 批准号:
    9288212
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
Targeting the alpha v integrin mechanotransduction axis in IPF
靶向 IPF 中的 α v 整合素机械转导轴
  • 批准号:
    9033145
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
Mechanosensors that detect and treat Lung Fibrosis
检测和治疗肺纤维化的机械传感器
  • 批准号:
    8949230
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
Mechanosensors that detect and treat Lung Fibrosis
检测和治疗肺纤维化的机械传感器
  • 批准号:
    9326335
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
Targeting the alpha v integrin mechanotransduction axis in IPF
靶向 IPF 中的 α v 整合素机械转导轴
  • 批准号:
    9392809
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
Augmentation of Hemostasis in Pediatric Cardiopulmonary Bypass
小儿心肺转流术中的强化止血
  • 批准号:
    8770359
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:

相似海外基金

Gain-of-function toxicity in alpha-1 antitrypsin deficient type 2 alveolar epithelial cells
α-1 抗胰蛋白酶缺陷型 2 型肺泡上皮细胞的功能获得毒性
  • 批准号:
    10751760
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
The role of alveolar macrophages and regulatory pathways in post-transplant lung inflammation.
肺泡巨噬细胞和调节途径在移植后肺部炎症中的作用。
  • 批准号:
    23K08315
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Mechanical signaling through the nuclear membrane in lung alveolar health
通过核膜的机械信号传导影响肺泡健康
  • 批准号:
    10677169
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
Mechanistic studies of the genetic contribution of desmoplakin to pulmonary fibrosis in alveolar type 2 cells
桥粒斑蛋白对肺泡2型细胞肺纤维化的遗传贡献机制研究
  • 批准号:
    10736228
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
Pilot Studies of PAX3-FOXO1 Fusions Proteins in Alveolar Rhabdomyosarcoma
PAX3-FOXO1 融合蛋白在肺泡横纹肌肉瘤中的初步研究
  • 批准号:
    10726763
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
Novel alveolar mechanisms of hypoxemia in hepatopulmonary syndrome
肝肺综合征低氧血症的新肺泡机制
  • 批准号:
    10718446
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
Utilizing induced pluripotent stem cells to study the role of alveolar type 2 cell dysfunction in pulmonary fibrosis
利用诱导多能干细胞研究肺泡2型细胞功能障碍在肺纤维化中的作用
  • 批准号:
    10591174
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
Injury of blood brain and alveolar-endothelial barriers caused by alcohol and electronic cigarettes via purinergic receptor signaling
酒精和电子烟通过嘌呤受体信号传导引起血脑和肺泡内皮屏障损伤
  • 批准号:
    10638221
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
Alveolar Epithelial Cell Dysfunction Induced By Flavored E-Cigarette Aerosols
加味电子烟气雾剂引起的肺泡上皮细胞功能障碍
  • 批准号:
    10770080
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
Delineating the role of let-7 microRNA on lung AT2 cell homeostasis, alveolar regeneration, and interstitial lung disease
描述let-7 microRNA对肺AT2细胞稳态、肺泡再生和间质性肺疾病的作用
  • 批准号:
    10634881
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了