Modeling the ecology of tissue-resident T cells

组织驻留 T 细胞的生态学建模

基本信息

  • 批准号:
    10632031
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 100.59万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-08-19 至 2025-05-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

T cells are fundamental components of the adaptive immune system, and following exposure to a pathogen, diverse populations of memory T cells persist to provide enhanced protection against re-exposure. While the importance of circulating memory T cells has been appreciated for many years, it is only over the last decade that it has become clear that subsets of memory T cells reside throughout peripheral tissues (known as tissue-resident memory, or T RM) and provide potent, front-line protective immunity. The identification of T RM has resulted in a paradigm shift in the way we need to monitor, target and promote T cell immunity in vaccines, diseases and immunotherapies. However, our understanding of the ontogeny, maintenance, and organization of these cells - their ecology - is lacking, even at a very basic level. For instance, humans retain T-cell immunity to pathogens for years or decades, but it is unclear whether this memory persists as long-lived cells or more dynamically, sustained by self-renewal and/or supplemented by newly generated cells. There are many other open questions; for example, what factors govern the development and maintenance of T RM and how might we manipulate them to boost their numbers? What underlies heterogeneity in their capacity to persist? Do T RM compete with each other, either intra- or inter-clonally? What role does their spatial arrangement play in any competitive dynamics? What are the rules of replacement within T RM niches? In this proposal we will take a multidisciplinary approach to addressing these questions by integrating mathematical and experimental tools in both mouse and human settings. Specifically: (i) We will use a mouse model of influenza infection and quantitative imaging to build a set of validated models of the developmental and homeostatic dynamics of T RM· By combining information regarding the time-varying spatial distribution of T RM in the lung, and tracking the responses of pre-existing and newly generated T RM during and after repeat infections, we will refine these models to include competition and spatial niches, and to understand how interaction between T RM influences the rules of replacement within tissues and the durability of T cell memory. (ii) We will use a powerful cell fate-mapping system to model the ontogeny and homeostasis of T RM that are naturally and constitutively produced in multiple tissues across the mouse lifetime, and compare their dynamics to those produced in overt infections. (iii) We will combine a unique human tissue resource at Columbia with a novel application of 14C dating of DNA, a dedicated modeling framework, and quantitative image analysis. This approach will define the contributions of antigen-driven influx and self-renewal to T RM homeostasis, and identify heterogeneity in T RM dynamics, across tissues and ages. In summary, this project will deliver a suite of quantitative tools for defining the life-histories of tissue-specific memory T cells, in both mice and humans, across space and time.
T细胞是适应性免疫系统的基本组成部分,在接触病原体后, 不同群体的记忆T细胞持续存在,以提供增强的保护,防止再次暴露。而当 多年来,人们一直意识到循环记忆T细胞的重要性,但这只是在过去的几年里 十年来,记忆T细胞的亚群显然存在于周围组织中(已知 作为组织驻留记忆,或T RM),并提供强大的一线保护性免疫力。身份识别 导致了我们需要监测、靶向和促进T细胞免疫的方式的范式转变 在疫苗、疾病和免疫疗法方面。然而,我们对个体发育、维护和 这些细胞的组织--它们的生态--缺乏,甚至在非常基本的水平上也是如此。例如,人类保留了 T细胞对病原体的免疫力可持续数年或数十年,但目前尚不清楚这种记忆是否会持续那么长时间 细胞或更动态地,通过自我更新和/或由新生成的细胞补充来维持。那里 是否还有许多其他悬而未决的问题;例如,哪些因素支配着TRM的开发和维护 我们如何才能操纵他们来增加他们的人数?他们能力异质性的基础是什么? 坚持下去吗?T-RM是在克隆内还是克隆间相互竞争?他们的空间角色是什么? 安排在竞争中起到了什么作用?在T RM利基市场中的替代规则是什么? 在这项提案中,我们将采取多学科的方法来解决这些问题,通过整合数学 以及在鼠标和人类环境中的实验工具。具体来说:(I)我们将使用鼠标 流感感染模型及定量成像构建一套有效的发育模型 通过结合关于时变空间分布的信息来研究Trm·的动态平衡 并跟踪预先存在的和新产生的T细胞在肺中的反应。 在反复感染之后,我们将改进这些模型,以包括竞争和空间利基,并理解 T细胞之间的相互作用如何影响组织内的替换规则和T细胞的持久性 细胞记忆。(Ii)我们将使用一个强大的细胞命运映射系统来模拟 在小鼠的整个生命周期中,在多个组织中自然地和结构性地产生的TRM,并比较 它们的动态与在公开感染中产生的那些相比。(三)我们将结合独特的人体组织资源 在哥伦比亚大学,使用了DNA 14C测年的新应用,一个专门的建模框架,以及定量 图像分析。这种方法将定义抗原驱动的涌入和自我更新对 T rM动态平衡,并确定跨组织和年龄的T rm动态的异质性。 总而言之,这个项目将提供一套量化工具来定义特定组织的生活史 记忆T细胞,在老鼠和人类中,跨越空间和时间。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Towards a unified model of naive T cell dynamics across the lifespan.
  • DOI:
    10.7554/elife.78168
  • 发表时间:
    2022-06-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.7
  • 作者:
    Rane, Sanket;Hogan, Thea;Lee, Edward;Seddon, Benedict;Yates, Andrew J.
  • 通讯作者:
    Yates, Andrew J.
Global estimates of the fitness advantage of SARS-CoV-2 variant Omicron.
  • DOI:
    10.1093/ve/veac089
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
  • 通讯作者:
Quantifying cellular dynamics in mice using a novel fluorescent division reporter system.
  • DOI:
    10.3389/fimmu.2023.1157705
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.3
  • 作者:
  • 通讯作者:
Estimation of introduction and transmission rates of SARS-CoV-2 in a prospective household study.
前瞻性家庭研究中 SARS-CoV-2 引入和传播率的估计。
  • DOI:
    10.1101/2023.06.02.23290879
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    vanBoven,Michiel;vanDorp,ChristiaanH;Westerhof,Ilse;Jaddoe,Vincent;Heuvelman,Valerie;Duijts,Liesbeth;Fourie,Elandri;Sluiter-Post,Judith;vanHouten,MarliesA;Badoux,Paul;Euser,Sjoerd;Herpers,Bjorn;Eggink,Dirk;deHoog,Marieke;
  • 通讯作者:
{{ 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 }}

Donna L. Farber其他文献

A guide to adaptive immune memory
适应性免疫记忆指南
  • DOI:
    10.1038/s41577-024-01040-6
  • 发表时间:
    2024-06-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    60.900
  • 作者:
    Nora Lam;YoonSeung Lee;Donna L. Farber
  • 通讯作者:
    Donna L. Farber
Form and function for T cells in health and disease
健康与疾病中 T 细胞的形式与功能
  • DOI:
    10.1038/s41577-019-0267-8
  • 发表时间:
    2019-12-30
  • 期刊:
  • 影响因子:
    60.900
  • 作者:
    Donna L. Farber
  • 通讯作者:
    Donna L. Farber
246 : TSLP-mediated extramedullary hematopoiesis promotes allergic inflammation
  • DOI:
    10.1016/j.cyto.2013.06.249
  • 发表时间:
    2013-09-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Mark C. Siracusa;Elia D. Tait Wojno;Lisa C. Osborne;Steven A. Saenz;Brian S. Kim;Alain J. Benitez;Kathryn R. Ruymann;Donna L. Farber;Patrick M. Sleiman;Hakon Hakonarson;Antonella Cianferoni;Mei-Lun Wang;Jonathan M. Spergel;Michael R. Comeau;David Artis
  • 通讯作者:
    David Artis
Durable T cell immunity to COVID-19 vaccines in MS patients on B cell depletion therapy
针对接受 B 细胞耗竭疗法的多发性硬化症患者,对 COVID-19 疫苗具有持久的 T 细胞免疫力
  • DOI:
    10.1038/s41541-025-01151-8
  • 发表时间:
    2025-05-17
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.500
  • 作者:
    Julia Davis-Porada;Ceren Tozlu;Claudia Aiello;Sokratis A. Apostolidis;Amit Bar-Or;Riley Bove;Diego A. Espinoza;Sugeidy Ferreira Brito;Dina Jacobs;Mihir Kakara;Kaho Onomichi;Adelle Ricci;Joseph J. Sabatino;Elizabeth Walker;E. John Wherry;Lili Zhang;Wen Zhu;Zongqi Xia;Philip De Jager;Sarah Flanagan Wesley;Rebecca Straus Farber;Donna L. Farber
  • 通讯作者:
    Donna L. Farber
Endogenous Expansion of Regulatory T Cells Leads to Long‐Term Islet Graft Survival in Diabetic NOD Mice
调节性 T 细胞的内源性扩增导致糖尿病 NOD 小鼠的胰岛移植物长期存活
  • DOI:
    10.1111/j.1600-6143.2011.03943.x
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.8
  • 作者:
    Q. Shi;Jason R. Lees;David W. Scott;Donna L. Farber;S. Bartlett
  • 通讯作者:
    S. Bartlett

Donna L. Farber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('Donna L. Farber', 18)}}的其他基金

Training in Cellular, Molecular and Biomedical Studies (CMBS)
细胞、分子和生物医学研究培训 (CMBS)
  • 批准号:
    10424890
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
The generation and protective function of lung tissue resident memory T cells following SARS-CoV-2 infection or vaccination
SARS-CoV-2感染或疫苗接种后肺组织常驻记忆T细胞的产生和保护功能
  • 批准号:
    10580806
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
Evolution of T cell immunity in blood and tissues over childhood
儿童时期血液和组织中 T 细胞免疫的演变
  • 批准号:
    10593160
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
The generation and protective function of lung tissue resident memory T cells following SARS-CoV-2 infection or vaccination
SARS-CoV-2感染或疫苗接种后肺组织常驻记忆T细胞的产生和保护功能
  • 批准号:
    10467872
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
Evolution of T cell immunity in blood and tissues over childhood
儿童时期血液和组织中 T 细胞免疫的演变
  • 批准号:
    10435197
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
Human anti-viral immune responses in tissues and circulation
人体组织和循环中的抗病毒免疫反应
  • 批准号:
    10201036
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
Modeling the ecology of tissue-resident T cells
组织驻留 T 细胞的生态学建模
  • 批准号:
    10417226
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
Development of lung T cell responses in infant respiratory immunity
婴儿呼吸道免疫中肺 T 细胞反应的发展
  • 批准号:
    10321807
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
Development of lung T cell responses in infant respiratory immunity
婴儿呼吸道免疫中肺 T 细胞反应的发展
  • 批准号:
    10221314
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
Modeling the ecology of tissue-resident T cells
组织驻留 T 细胞的生态学建模
  • 批准号:
    10241910
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:

相似海外基金

Single-cell analysis of adaptive immune system cells in IBD patients
IBD 患者适应性免疫系统细胞的单细胞分析
  • 批准号:
    22KJ2212
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Antigen presentation to the adaptive immune system in the choroid contributes to ocular autoimmune disease
脉络膜中的适应性免疫系统的抗原呈递导致眼部自身免疫性疾病
  • 批准号:
    10740465
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
Elucidation of the adaptive immune system in teleost fish
阐明硬骨鱼的适应性免疫系统
  • 批准号:
    22K05824
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Interaction of Galectin-9 and Pregnancy-Specific Glycoprotein 1 in the Regulation of Cells of the Innate and Adaptive Immune System
Galectin-9 和妊娠特异性糖蛋白 1 在先天性和适应性免疫系统细胞调节中的相互作用
  • 批准号:
    10434937
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
Peripheral Adaptive Immune System Changes Associated with Alzhiemer's Disease
与阿尔茨海默病相关的外周适应性免疫系统变化
  • 批准号:
    10194864
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
Interaction of Galectin-9 and Pregnancy-Specific Glycoprotein 1 in the Regulation of Cells of the Innate and Adaptive Immune System
Galectin-9 和妊娠特异性糖蛋白 1 在先天性和适应性免疫系统细胞调节中的相互作用
  • 批准号:
    10302501
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
Learning a molecular shape space for the adaptive immune system
学习适应性免疫系统的分子形状空间
  • 批准号:
    10275426
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
CAREER: Emergence of Functional Organization in the Adaptive Immune System
职业:适应性免疫系统中功能组织的出现
  • 批准号:
    2045054
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Learning a molecular shape space for the adaptive immune system
学习适应性免疫系统的分子形状空间
  • 批准号:
    10669709
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
Learning a molecular shape space for the adaptive immune system
学习适应性免疫系统的分子形状空间
  • 批准号:
    10467050
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 100.59万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了