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Exosome方向美国自然科学基金标书摘要2018年10篇精选

免疫细胞研究bioworld2019-04-18 16:02:15


1. The role of tumor derived exosomes in bone metastasis of prostate cancer


编号:9470441项目类型:1F30CA225133-01单位:NORTHWESTERN UNIVERSITY AT CHICAGO
年度:2018项目金额:$38491国家:美国

项目负责人:HENRICH, STEPHEN ;



在美国,七分之一的男性在他一生中将被诊断为前列腺癌(PCa)。虽然自20世纪40年代以来,雄激素剥夺疗法作为PCa疗法的主要支柱取得了相当大的成功,但阉割抗性仍然普遍且具有破坏性。作为美国男性癌症相关死亡的第三大原因,PCa每年导致26,000多人死亡。死于PCa的患者中,90%在尸检时发现有骨转移。引人注目的是,所有PCa患者在远处传播的5年生存率为29%,而骨转移患者的5年生存率低于3%。因此,任何旨在提高PCa患者总生存率的重大尝试都必须针对预防,延缓或根除骨转移。最近,肿瘤衍生的外泌体作为生物标志物,作为肿瘤微环境中的前恶性信号传导介质,引起了人们的重视。肿瘤衍生的外来体已涉及多种恶性过程,包括上皮至间质转化,血管生成,局部和全身免疫抑制以及转移。拟议工作的长期目标是研究前列腺肿瘤来源的外泌体(PCa exos)在促进骨转移中的作用,并探讨能够减弱外来体介导的恶性表型的药物的治疗潜力。初步证据表明,PCa exos能够:(1)在破骨细胞前体中强大的摄取效率,(2)单核细胞记者体系中NFκB的活化,(3)体外刺激骨髓巨噬细胞的破骨细胞分化,以及(4)当在小鼠体内全身注射时,它们可以成骨。此外,初步证据表明,基于合成纳米粒子的HDL模拟物(HDL NP)能够抑制上述四种PCa外显介导的作用中的每一种。鉴于这些观察,假设PCa exos通过向破骨细胞前体发信号以促进骨吸收而发挥促进骨转移的作用。此外,假设HDL NP能够通过抑制PCa外显介导的信号传导来减少PCa骨转移。在本研究的第一个目标中,我们将研究PCa exos的溶骨活性与其肿瘤细胞系来源的骨转移潜能之间的关系。我们将在体外和体内进行PCa exo诱导的骨溶解的分子和功能研究。在第二个目标中,我们将研究PCa exos在促进去骨转移PCa的临床相关模型中促进骨转移的作用,评估对骨肿瘤建立和生长的影响以及总生存期。在本研究的第三个也是最终目的中,我们将研究HDL NP作为PCa exo介导的骨骼信号传导抑制剂的潜力,以及作为PCa骨转移模型中骨骼转移的抑制剂。通过这些研究,我们希望澄清PCa exos在骨转移中的作用,并确定HDL NPs作为PCa exo介导的信号传导抑制剂的功效。



2.  Exosome Based Placental Maternal Communication



编号:9419316项目类型:5R37HD086916-02单位:MAGEE-WOMEN'S RES INST AND FOUNDATION
年度:2018项目金额:$235231国家:美国

项目负责人:SADOVSKY, YOEL ;


怀孕是一个独特的时期,任何单一的人类生物体内在的生物学复杂性都是通过快速发育的胎儿与在妊娠九个月内表现出显着生理适应性的成年母亲之间的亲密相互作用而成倍地扩大。重要的是,这两种生物的生物利益并不总是一致的,反映了新陈代谢利益冲突和供应有限。此外,产妇胎儿相互作用不会通过被动筛,而是通过胎盘积极和动态地协调,胎盘是一种具有自身生理需求的器官。因此,明显的是母亲,胎盘,胎儿或其环境中的体内平衡平衡的任何破坏可表现为挑战母体生理学(例如先兆子痫)或胎儿发育(例如胎儿生长受限)的临床疾病,或可能导致过早终止妊娠(如早产)。胎盘的完整功能包括由胎盘滋养层细胞产生并传递至母体和/或胎儿隔室的一组信号。这些信号包括激素(蛋白质,糖蛋白,类固醇激素)和生长因子,它们对母体和胎儿组织可能具有旁分泌和内分泌作用。我们新的研究领域以nanovesicle(exosome)为基础的交流中心。这些外泌体在人类滋养细胞中产生,并且具有与妊娠期健康密切相关的信号。在这些信号中,我们最近展示的胎盘特异性微RNA(miRNA)赋予对受体细胞的病毒抗性。这些miRNA也可能影响胎盘的生物学过程,如滋养细胞迁移和侵袭。虽然胎盘产生大量的外来体,但其目标组织目前是未知的。此外,迄今尚未研究胎盘外泌体将其货物递送至靶细胞以及调节细胞内功能的机制。因此,我们试图检验人类滋养细胞外泌体使用特定摄取机制来靶向局部和远端的母体组织并影响细胞功能的假说。我们将使用来自孕妇的人类滋养细胞和外泌体来检验我们的假设。对于那些无法在人体中进行的实验,我们将使用已验证的小鼠适当模拟研究中的人体过程。最终,我们的数据将阐明先前未知的胎儿胎盘和母体隔间之间关键的基于外泌体的通信的机制。此外,由于胎盘外泌体可通过血液进入,因此我们调查所产生的数据将引入新的手段来研究人胎盘,并可能促进使用外泌体作为胎盘功能障碍诊断的一部分,并为纳米颗粒为基础的治疗提供新的途径。



3. Exosome-Based Therapeutics in Traumatic Brain Injury


编号:9523826项目类型:1R01NS100710-01A1单位:HENRY FORD HEALTH SYSTEM
年度:2018项目金额:$329219国家:美国

项目负责人:XIONG, YE ;


创伤性脑损伤(TBI)是全球死亡和残疾的主要原因。对于TBI患者没有有效的治疗方法。因此,迫切需要开发新的治疗剂以改善TBI后的神经恢复。间充质干细胞(MSC)是成体多潜能细胞,其产生各种中胚层细胞类型。使用MSCs进行组织修复是非常有意义的,因为它们具有抵抗受损和炎症组织的能力。然而,从我们和其他人以前的研究表明,只有一小部分移植的MSCs实际上存活,并且在损伤的脑组织中很少MSCs分化成神经细胞。 MSCs参与脑重塑和功能恢复的主要机制与其基于分泌的旁分泌效应有关,而不是细胞替代效应。我们最近的数据表明,使用从大鼠和人MSCs分离的无细胞外来体的创伤后治疗改善了TBI后雄性大鼠的功能恢复。外来体在细胞间通讯中发挥重要作用。外来体不仅将蛋白质和脂质转移,而且将遗传物质包括mRNA和微RNA(miRNA)转移至受体细胞,从而介导多种生物反应。我们的初步数据进一步表明,在TBI后静脉内施用标记的外泌体到达大脑并被并入脑细胞以及外周器官中的巨噬细胞。我们令人鼓舞的发现表明,MSC衍生的外泌体与其细胞对应物在TBI后脑重塑和功能恢复方面具有相同的恢复作用。因此,MSC产生的外来体作为无细胞疗法是新的候选物,其可以克服与使用幼稚或工程干细胞或MSC相关的障碍和风险。虽然我们的结果很有希望,但是用于TBI恢复的外来体治疗的确切治疗机制需要进一步阐明。在这建议,我们将首先确定幼稚MSC外泌体对改善TBI后雄性和雌性大鼠功能恢复的疗效。然后,我们将评估MSC外泌体对脑神经可塑性,生长因子表达以及脑和外周免疫反应的影响,这些影响可能是功能恢复的基础和作用(目标1)。然后,我们将评估MSC衍生外体的miRNA含量在脑血管发生,神经发生,突触发生,细胞死亡,生长因子和功能恢复潜在的免疫应答中的作用(目标2)。最后,我们建议通过产生并使用富含miR1792簇的定制的MSC衍生的外来体作为TBI的治疗来增强外来体体对TBI的治疗效果。此外,我们将研究细胞外泌体摄取的分子机制(目标3)。这个建议是创新的,高度平移的。这项研究将提供新的见解,探讨MSC衍生外来体促进TBI术后功能恢复的机制,开发扩大外泌体治疗TBI治疗效果的手段,并为TBI外泌体治疗的临床翻译奠定基础。




4. HL Exosomes as paracrine signal mediators in cardiac allograft rejection


编号:9418542项目类型:5R01HL130191-03单位:UNIVERSITY OF PITTSBURGH AT PITTSBURGH
年度:2018项目金额:$370949国家:美国

项目负责人:MORELLI, ADRIAN E.;


HL 142.我们针对最近NHLBI特别感兴趣的题目(TOSI)HL142题为Exosomes作为心血管,肺和血液疾病中的旁分泌信号介质(R01)提交本申请。心脏移植是选择终末期心力衰竭的儿科和成人患者的最佳选择。尽管免疫抑制方案取得了进展,但由于排斥和心脏移植血管病变引起的移植失败仍然是一个威胁。因此,需要新的疗法来预防/治疗心脏同种异体移植物的急性和慢性排斥反应,最小化免疫抑制药物的使用及其副作用。这需要更深入地了解同种异体移植物识别和排斥的机制。本申请提出在导致心脏移植排斥的allorecognition机制中研究细胞与细胞通过细胞外囊泡(EV),特别是外来体的作用。我们的初步研究表明,受体免疫系统通过外来体如囊泡(以及可能的其他EV)通过供体和受体白细胞之间的细胞间通信识别心脏同种异体移植物的供体MHC分子作为非自体细胞。越来越多的证据表明,白细胞和其他细胞类型转移携带功能蛋白,mRNA和非编码RNA的外泌体和其他电动车,其对靶细胞发挥生物学作用。我们的应用提议研究供体衍生的EV与心脏移植受者的白细胞之间的相互作用,以及供体EV对受体免疫系统的影响。外来体(和其他电动车)在体内的功能仍然是一个谜。我们的实验研究旨在揭示外来体(和其他电动车)在原位和体内的作用。如果成功,结果将提供外来体在体内的生物学作用的首要证据之一。该应用还将挑战目前关于受体的T和B淋巴细胞识别移植器官机制的范例。我们提出这样的假设,即在心脏移植后,供体外体(和其他电动车)作为旁分泌介质用于传递和传播供体MHC Ag和APC刺激信号至受体APC。因此,供体外体(和其他电动车)参与引发和维持心脏移植的急性和慢性排斥反应。我们将在异位(腹部)心脏移植的小鼠模型中测试我们的假设,具体目标如下:目标1:研究供体外体(和其他EV)在心脏移植后T细胞异位识别中的作用,以及目标2:研究供体衍生的外来体(和其他EV)在引发和维持B细胞免疫力抗心脏同种异体移植物中的作用。我们的长期目标是更好地理解心脏同种异体移植排斥反应的机制,旨在为基于电动车生物学的治疗和疾病标志物开发提供新的基础。



5. Exosomes on a Chip: Real-time monitoring of intercellular communication and immune responses during infection


编号:9516356项目类型:1R15AI137981-01单位:GEORGE MASON UNIVERSITY
年度:2018项目金额:$429695国家:美国

项目负责人:AGRAWAL, NITIN ;


外来体在大多数细胞类型的细胞外微环境中分泌。外泌体富含蛋白质,脂质,mRNA和微RNA分子,并且可以作用于局部和远端受体细胞以介导细胞间通讯。外来体牵涉各种疾病的进展。在感染的情况下,它们已被证明可以激活或抑制免疫系统,这取决于病原体。因此,外泌体有希望用于疫苗接种和诊断目的,因为它们是天然产生的,可以在体液中检测和纯化,并且它们的内容物对于受体细胞类型是疾病特异性的和功能活性的。尽管他们越来越多地认识到参与介导细胞间通讯和调节感染,但现有技术限制了我们在体外和体内研究外泌体的生理相互作用和随后效应的能力。我们建议整合微型技术的优势,在芯片平台上开发独特的生理相关实验室,以便在鼠疫耶尔森氏菌(Yp)感染期间实时监测外来体活性。 Yp是一种非常具有传染性的鼠疫病原体,FDA批准的疫苗或高效疗法不适用。虽然Yp毒力的某些方面已被很好地表征,使其成为研究革兰氏阴性感染的理想模型,但外泌体在Yp感染进展中的作用仍有待阐明。因此,Yp是我们提出的工作的合适人选,所获得的知识将为研究外来体在其他革兰氏阴性感染期间的作用提供重要基础。我们的研究结果表明,用Yp感染的细胞(EXi)释放的外泌体对单核细胞的处理使得它们能够以显着更高的速率清除Yp细菌。我们还显示EXi诱导旁观者(未感染的)单核细胞的细胞周期和分化状态的变化,并且还诱导它们分泌特定的促炎细胞因子。基于这些观察,我们假设在生理条件下EXi介导受体细胞的免疫应答,包括细胞因子释放和免疫细胞迁移(如嗜中性粒细胞)到感染部位。由于目前关于外泌体的知识是基于具有有限生理相关性的体外测定或难以监测体内研究,所提出的微流体方法将允许我们可视化和监测外泌体转移以及EXi对受体单核细胞的影响,包括其细胞的调节周期动力学,以及它们的刺激以释放促炎性细胞因子,其可以反过来诱导嗜中性粒细胞向感染部位迁移。




6. Lysosome Regulation of Exosome Release and Function in Arterial Smooth Muscle


编号:9545982项目类型:2R01HL057244-20单位:VIRGINIA COMMONWEALTH UNIVERSITY
年度:2018项目金额:$487588国家:美国

项目负责人:LI, PINLAN ;



外来体来自通过内吞过程产生的多泡体(MVB)的腔内囊泡(ILV)。成熟MVB可以与溶酶体融合以递送它们的内含物用于降解和再循环,或者与ILV以外泌体释放的质膜融合。最近的研究表明,动脉平滑肌细胞(SMCs)中增强的外泌体分泌是在不同病理条件下触发或促进动脉壁钙化灶形成和细胞外基质(ECM)矿化的重要机制。然而,目前尚不清楚MVB命运和外泌体排泄是如何受SMCs溶酶体控制的,以及溶酶体功能障碍是否增加SMC外泌体排泄以激活或加速血管钙化过程。本赠款建议将检验溶酶体酸神经酰胺酶(AC)介导的鞘脂代谢在控制溶酶体运输或与MVB融合以及随后的外泌体排泄,保持SMC的正常表型和功能方面起关键作用的中心假设。 AC基因缺陷或功能缺陷可能干扰MVB的溶酶体降解,增加外泌体排泄并导致病理性条件下钙化病灶形成和最终血管钙化。为了验证这个假设,提出了三个具体目标。具体目标1将确定动脉SMC中的外泌体排泄是否被溶酶体AC活性很好地控制,并且该AC调节的缺乏是否在平滑肌特异性AC基因敲除小鼠(Asahl fl / fl / SMcre)中引起动脉钙化并且具有外来体的分析,SMC表型和钙化动脉壁和培养的冠状动脉平滑肌细胞。具体目标2试图检测溶酶体AC介导的鞘脂信号是否调节溶酶体运输至MVB并与MVB融合以限制具有基因缺失(Asah1f1 / fl / SMcre),CRISPR Cas9基因编辑和SM22启动子驱动的基因拯救的SMC的外泌体分泌。在具体目标3中,我们将讨论溶酶体运输或与MVB融合的AC调节是否归因于其对溶酶体TRPML1通道活性和相关的Ca2 +释放的作用,其使用分离的溶酶体的膜片钳和用GCaMP3 ML作为指示剂的溶酶体特异性Ca2 +成像。据我们所知,这些拟议的研究将代表第一次研究溶酶体调节SMCs外泌体排泄和血管钙化相关的致病作用。这些发现将为动脉钙化的发病机制提供新的见解,并将溶酶体AC识别为预防或治疗血管钙化的治疗靶点。




7. Exosomes and the Immune Response in Allograft Outcomes in Pediatric Transplant Recipients


编号:9454195项目类型:1U01AI135950-01单位:STANFORD UNIVERSITY
年度:2018项目金额:$593185国家:美国

项目负责人:KRAMS, SHERI M.;


目前实体器官移植是治疗各种终末期器官疾病患儿的首选治疗方法。临床移植的成功取决于使用有效的免疫抑制药物以防止同种异体移植物的排斥。然而,即使使用我们的免疫抑制剂库,10 40%的小儿移植受者在移植后的第一年也会发生排斥反应。显然,急性排斥反应仍然是儿科实体器官移植的主要障碍,因此是拟议机制研究中需要解决的关键问题。 CTOT C“用于儿童移植后淋巴组织增生性疾病的生物标志物”将招募1000多名儿科肝脏,心脏,肾脏或肠道移植受者,并且将收集,处理(全血,PBMC和血浆)数千个个体血液样品并储存在斯坦福大学。在此提案中,独特的CTOTC 06样本队列,临床数据和已建立的基础设施将被用于识别同种异体移植状态的新颖和强大的替代终点。在初步研究中,我们确定了与急性排斥或移植物功能稳定相关的microRNAs和细胞表型。我们现在建议确定外来体miRNome,分析TCR和免疫球蛋白重链谱,并通过大规模流式细胞术进行同种免疫反应的多参数分析,目的是鉴定肝脏,心脏,心脏,肾脏等受体中稳定移植物功能和急性排斥的生物标志物。肾和肠移植。我们推测,我们可以识别与移植结果相关并可预测移植结果的免疫应答中独特的细胞,分子和功能变化。我们将在以下具体目标中测试这一假设:目标1:确定同种异体移植物对早期移植后免疫应答的影响。目标2:建立新的诊断和预测方法来确定同种异体移植状态。新型和强大的同种移植物状态替代终点的发展将是儿科实体器官移植领域的重大进展。



8. Brain-derived exosomes as blood markers of HIV cognitive impairment


编号:9404481项目类型:5R21MH112483-02单位:NORTHERN CALIFORNIA INSTITUTE/RES/EDU
年度:2018项目金额:$172462国家:美国

项目负责人:PULLIAM, LYNN ;


感染艾滋病病毒的个体在抑制性抗逆转录病毒治疗方面继续存在认知障碍率升高的情况。寻找客观,廉价的血液和脑脊液(CSF)等流体或神经影像学认知功能损害的生物标志物可用于诊断恶化的损害,并随诊治疗。虽然已经有许多标志物用于增加外周炎症,但这种激活并不总是与损伤相关。外来体是封装来自亲本细胞的细胞质的细胞蛋白质,mRNA和miRNA的球形囊泡。在正常和病理条件下,细胞通过细胞脱落到细胞外空间。它们是细胞间通讯的一种形式,其内容通常模仿母细胞。我们证明我们可以分离血浆外泌体和通过免疫吸附捕获神经元来源的外泌体(NDE)。我们表明,与未感染的对照相比,来自HIV感染者的NDE总数减少。我们还发现,在所有轻度认知功能障碍患者中,高迁移率族蛋白1(HMGB1)蛋白(一种可发出细胞压力和损伤的警报信号)增加,其中包括一些未感染HIV的受损受试者。我们进一步证明,与未感染的对照组不同,NDE的数量与HIV +受试者年龄的增加呈显着正相关。我们假设血浆NDE将具有与增加的HIV感染认知障碍相关的货物。我们还假定正常老化会影响外来体货物。我们建议使用质谱法鉴定exosome蛋白质货物,并确定平行于正常衰老的神经元细胞健康并增加HIV感染的认知障碍的靶点。这允许一种无创,廉价的技术来监测大脑健康和对治疗的反应。 !



9.The Functional Role of Exosomes in Stem Cell-Mediated Cardiac Repair


编号:9453447项目类型:1K08HL130594-01A1单位:STATE UNIVERSITY OF NEW YORK AT BUFFALO
年度:2018项目金额:$197370国家:美国

项目负责人:LANG, JENNIFER K;


最近的研究显示心肌源性细胞(CDC)治疗对心肌梗塞(MI)后受损心肌再生的有益作用。虽然CDC分泌的旁分泌信号分泌外来体(CDC-exo)被假定为功能改善的主要介质,但是从移植细胞分泌的外泌体及其作用机制的贡献尚未确定。我们的中心假设是,植入的CDCs释放的外泌体直接有助于心脏保护。我们以前已经表明人类CDC衍生的外体对心肌细胞具有主要的抗凋亡作用,并对心脏成纤维细胞具有抗增殖作用。此外,我们发现用CDC-exo引发的巨噬细胞极化为具有高表达Arg1的抗炎表型。总之,我们的研究支持外体分泌作为干细胞介导的体内心脏修复的旁分泌机制。我们将使用一种新的遗传慢病毒敲低策略抑制中性鞘磷脂酶2(nSMase2),这是一种外来体分泌中的关键酶,我们将测试体内CDC外泌体分泌的组成性抑制,使我们能够实现我们的长期目标,即确定功能相关性和机制心源性细胞外泌体对心功能恢复的影响我们将定义生理分泌的CDC-exo在MI后心脏功能中的作用,阐明CDC-exo调节的巨噬细胞极化对心脏保护作用的作用,以及定义exosomal miRNA在CDC-exo介导的作用中的功能作用。在这样做的过程中,我们的目标是确定新的治疗方法来刺激心肌再生,不需要施用干细胞制剂,并且可以增强心衰和既往心肌梗塞患者的护理。实现我们特定目标的成功具有很高的影响力,因为很少有药理学目标能够影响心脏再生。以下提议详细介绍了在约翰M.坎蒂博士的指导下,布法罗大学医学系新助理教授詹妮弗朗博士的五年职业发展和培训计划,她的建议是由于其强有力的体制承诺而得到加强,如其财政支持和专门研究空间的分配,技术援助以及所有核心设施的使用。她的职业发展计划进一步利用了大学,部门和UB的CTSA计划提供的广泛资源,将强大的实践和教学培训以及动物生理学,心肌重塑,纳米颗粒和磁共振成像专家指导委员会。获得NIH K08奖将允许郎博士获得必要的支持和培训,以培养掌握必要的技能方面的专业知识,从而实现她成为一名成功的独立调查员的长期职业目标。



10.Exosomes and HB-EGF in Stem Cell-Mediated Therapy for Necrotizing Enterocolitis



编号:9405571项目类型:5R01GM113236-04单位:RESEARCH INST NATIONWIDE CHILDREN'S HOSP
年度:2018项目金额:$255645国家:美国

项目负责人:BESNER, GAIL E;


尽管经过数十年的研究,坏死性小肠结肠炎(NEC)的发病率和死亡率仍然保持不变,这是由于我们对如何保护肠道免受这种疾病的认识存在根本差距。有证据表明,一个不成熟的肠神经系统(ENS)可能会导致NEC的早产。我们已经证实人类和啮齿动物的NEC受损肠道中持久的ENS异常,这种异常在急性疾病明显恢复后持续很长时间。我们的初步数据表明肝素结合EGF样生长因子(HB-EGF)和干细胞(SC)移植共同起作用以保护实验NEC的肠和ENS。我们工作的长期目标是确定新型预防和治疗策略来保护NEC的新生儿。目前更新申请的总体目标是确定HB-EGF与SC相互作用的关键要素,可用于改善肠道对损伤的保护。我们的中心假设是,HB-EGF保护SC的能力在其肠道细胞保护作用中起主要作用,并且SC的有益作用由SC-分泌的外泌体介导。外来体是由许多细胞类型分泌的纳米囊泡,其包含反映其生产细胞的转录和/或翻译活性的微RNA,mRNA和蛋白质的复杂混合物。我们将通过追求以下具体目标客观地测试我们的中心假设:目标1)确定干细胞的哪种生物来源在NEC期间最有效地保护肠道和ENS免受损伤。目标2)建立干细胞治疗的外来体依赖性和外泌体HB-EGF的有益作用。目标3)确定循环外来体的微RNA含量是否可以用作NEC的生物标志物。所提出的研究的意义在于,它将导致更好地理解HB-EGF和SC对保护肝癌的作用肠和ENS,使我们能够最好地设计潜在的基于HB-EGF和SC的临床治疗来治疗NEC。 我们研究的积极影响将是对有发展为NEC风险的患者开发更好的治疗干预措施,以及了解肠内生长因子干细胞相互作用的基本进展。 所提出的研究具有创新性,因为我们试图利用新型实验疗法来保护和再生肠和ENS,通过与干细胞一起施用肠细胞保护性生长因子,并且因为它将进一步研究新的观察结果,即HB-EGF 充当促动力代理人。





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