HiTS Symp 2019 - Program...

49
Contents Schedule .................................................................................................................. 2 Speaker Bios and Talk Abstracts ............................................................................. 5 Attendee List ......................................................................................................... 18 Poster Index .......................................................................................................... 27 Poster Abstracts .................................................................................................... 29

Transcript of HiTS Symp 2019 - Program...

Page 1: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

Contents 

Schedule .................................................................................................................. 2 

Speaker Bios and Talk Abstracts ............................................................................. 5 

Attendee List ......................................................................................................... 18 

Poster Index .......................................................................................................... 27 

Poster Abstracts .................................................................................................... 29 

   

Page 2: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

2    HiTS Symposium 2019 

Schedule 

8:30 – 9:00am  Registration and Light Breakfast 

9:00 – 9:15am  Welcome  

Peter Sorger, Head of Harvard Program in Therapeutic Science and Otto Krayer Professor of Systems Pharmacology, Harvard Medical School 

9:15 – 10:00am  Session 1: Single‐cell Dynamics in Cancer 

Chair: Luca Gerosa, Postdoctoral Fellow, Harvard Program in Therapeutic Science, Harvard Medical School 

9:15 – 9:45am  Giorgio Gaglia, Postdoctoral Fellow, Department of Pathology, Brigham and Women’s Hospital Stress adaptation and cell fate decisions mediated through HSF1 phase transition 

9:45 – 10:00am  Mariya Atanasova, Postdoctoral Fellow, Harvard Program in Therapeutic Science, Harvard Medical School Characterization of short‐ and long‐term adaptive resistance to vemurafenib in melanoma 

10:00 – 10:15am  Coffee Break 

10:15 – 11:00am  Session 1 Continued: Single‐cell Dynamics in Cancer 

10:15 – 10:45am  Michael Tsabar, Postdoctoral Fellow, Department of Systems Biology, Harvard Medical School Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐induced arrest 

10:45 – 11:00am  Jia‐Yun Chen, Jane Coffin Childs Fellow, Laboratory of Systems Pharmacology and Department of Systems Biology, Harvard Medical School Molecular dynamics of oncogenic BRaf induced senescence 

11:00 – 11:30am  Session 2: Student Lightning Talks 

Moderator: Catherine Dubreuil, Director of Education and Training, Therapeutics Graduate Program, Harvard Medical School 

  Sergine Brutus High‐content screening of kinase inhibitors: implications for microtubule regulation and drug discovery 

  Chelsea Powell Chemically induced degradation of anaplastic lymphoma kinase (ALK) 

  Carmen Sivakumaren Targeting the PI5P4K and PIKfyve lipid kinases in cancer using novel covalent inhibitors 

  Shu Wang Spatial statistics of cell populations are governed by supercommutative mechanisms 

Page 3: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      3 

11:30 – 1:00pm  Poster Session and Lunch – Washington Ballroom 

1:00 – 2:45pm  Session 3: Informatics and Modeling 

Chair: Artem Sokolov, Director of Modeling, Laboratory of Systems Pharmacology, Harvard Medical School 

1:00 – 1:30pm  Bree Aldridge, Assistant Professor, Molecular Biology and Microbiology, Tufts University Rational design of combination therapies for TB 

1:30 – 2:00pm  Aedin Culhane, Senior Research Scientist, Department of Biostatistics, Dana‐Farber Cancer Institute Matrix factorization for multi ‘omics data integration 

2:00 – 2:15pm  John Bachman, Fellow in Therapeutic Science, Laboratory of Systems Pharmacology, Harvard Medical Accelerating biomedical discovery: Machine‐assisted modeling 

2:15 – 2:30pm  Benjamin Gyori, Research Associate in Therapeutic Science, Laboratory of Systems Pharmacology, Harvard Medical School Accelerating biomedical discovery: human‐machine collaboration 

2:30 – 2:45pm  Deborah Plana, MD‐PhD Student, Harvard Systems Biology Graduate Program, Harvard Medical School Parametric fitting of clinical trial data to design novel treatment regimens in oncology 

2:45 – 3:00pm  Coffee Break 

3:00 – 3:50pm  Session 4: Drug Assessments in Regulatory Science 

Chair: Florence Bourgeois, Co‐Director of the Harvard‐MIT Center for Regulatory Science and Associate Professor of Pediatrics, Harvard Medical School 

3:00 – 3:25pm  Qais Hatim, Computer Scientist, Center for Drug Evaluation and Research, US Food and Drug Administration Using systems pharmacology approach to determine potential pharmacodynamic drug‐drug interactions that may cause hepatotoxicity 

3:25 – 3:50pm  Brian Alexander, Chief Medical Officer, Foundation Medicine <Title TBD> 

   

   

Page 4: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

4    HiTS Symposium 2019 

3:50 – 5:20 pm  Session 5: Relevance to Human Disease 

Chair: Jennifer Guerriero, Instructor, Harvard Medical School and Director, Breast Tumor Immunology Lab, Dana‐Farber Cancer Institute 

3:50 – 4:20pm  Kevin Wei, Instructor in Medicine, Brigham and Women’s Hospital Defining pathogenic cell states in rheumatoid arthritis by single cell profiling 

4:20 – 4:50pm  David Liu, Instructor in Medicine, Dana‐Farber Cancer Institute Dissecting evolution of immunotherapy resistance in a melanoma exceptional responder 

4:50 – 5:05pm  Rumana Rashid, Research Associate, Laboratory of Systems Pharmacology, Harvard Medical School Viewing and sharing high‐dimensional multiplexed data for studying human disease 

5:05 – 5:20pm  Jennifer Guerriero Relevance to human disease 

5:30 – 6:30pm  Poster Session, Poster Prizes and Refreshments – Washington Ballroom 

Page 5: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      5 

Speaker Bios and Abstracts 

Welcome  

Peter Sorger, Harvard Medical School 

Peter Sorger is the Otto Krayer Professor of Systems Pharmacology 

at Harvard Medical School. He received his AB from Harvard College 

and PhD from Trinity College, Cambridge University U.K., working 

under the supervision of Hugh Pelham. He trained as a postdoctoral 

fellow at the University of California, San Francisco with Harold 

Varmus and Andrew Murray. Prior to coming to HMS Peter served 

as a Professor of Biology and Biological Engineering at MIT. Sorger 

was cofounder of Merrimack Pharmaceuticals and Glencoe 

Software and is an advisor to multiple public and private companies 

and research institutes in the US, Europe and Japan. 

Peter’s research focuses on the signal transduction networks 

controlling cell proliferation and death, dysregulation of these networks in cancer and 

inflammatory diseases and mechanisms of action of therapeutic drugs targeting signaling 

proteins.  His group uses mathematical and experimental approaches to construct and test 

computational models of signaling in human and murine cells as a means to understand and 

predict responses to drugs applied individually and in combination. The Sorger group also 

develops open‐source software for analyzing biological networks and drug mechanism of action 

and it participates in multiple collaborative programs working to improve data access and 

reproducibility. Recent research extends a systems pharmacology approach to analysis of 

clinical samples and interpretation of clinical trials. 

 

   

Page 6: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

6    HiTS Symposium 2019 

Session 1: Single‐cell Dynamics in Cancer 

Chair: Luca Gerosa 

Luca Gerosa is a postdoctoral fellow in the Sorger Lab and the 

LSP. Luca uses computational and experimental systems biology 

approaches to study adaptive drug resistance in BRAF‐mutant 

cancers. His research goal is to quantitatively and 

mechanistically explain the link among drugs, regulatory circuits 

and cellular physiology to uncover basic principles of cancer 

biology and assist the development of novel targeted drug 

strategies. 

 

 

Giorgio Gaglia 

Giorgio Gaglia is a postdoctoral fellow in the Santagata lab at 

LSP. He obtained an applied mathematics degree from Oxford 

University and a PhD in Systems Biology from Harvard Medical 

School. His research aims to combined single cells time lapse 

imaging of protein dynamics with tissue level multiplexing to 

investigate key cellular processes such as stress responses, cell 

cycle dynamics and nuclear envelop integrity. 

 

 

Mariya Atanasova 

Mariya received her PhD in 2016 from Boston University 

Department of Chemistry where her graduate work focused on 

characterization of the activation mechanism and downstream 

signaling pathways of the RET receptor tyrosine kinase. 

Currently, she is a Postdoctoral Fellow in the LSP and Sorger lab. 

Her interests include elucidating the mechanisms and time 

evolution of resistance to targeted therapy in melanoma, as well 

as finding emerging sensitivities in the drug‐adapted states, 

which may present a clinical window for combination or 

sequential therapies and result in elimination of residual 

disease. 

Page 7: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      7 

Michael Tsabar 

Michael got his undergraduate degree in Israel studying marine 

biotechnology. Later he moved to the US to pursue a PhD at Jim 

Haber's lab at Brandeis university, studying homologous 

recombination and the DNA damage response in buddying 

yeast.  Following that he joined Galit Lahav's lab and Aviv 

Regev's lab to study p53 dynamics in response to different 

treatments. 

 

 

 

 

Jia‐Yun Chen 

 Jia‐Yun Chen obtained her M.S. in Molecular Medicine from 

National Taiwan University where she worked on programmed 

cell death in C. elegans.  She then completed her Ph.D. in 

Chemical and Systems Biology at Stanford University in the lab 

of Tobias Meyer.  During her Ph.D. study, Dr. Chen combined 

single‐cell image analysis, multi‐parameter signal profiling, and 

high‐content siRNA screening to understand how growth factor 

signals are translated by individual cells into a decision to 

proliferate or differentiate. In the Lab of Systems Pharmacology, 

Dr. Chen combine time‐lapse imaging and single‐cell 

quantification to study the process of oncogene‐induced 

senescence with a focus on how cell‐to‐cell variability in 

oncogenic activity is linked to different cellular fates. 

 

 

   

Page 8: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

8    HiTS Symposium 2019 

Session 2: Student Nano Talks 

Chair: Catherine Dubreuil 

Catherine Dubreuil’s doctoral and postdoctoral research efforts 

were focused on the bench/drug discovery interface, with the 

aim to elucidate novel drugs and targets to promote 

regeneration/repair in neurodegenerative diseases. She became 

interested in mentoring and training during her postdoctoral 

fellowship at HMS, and since 2010 has focused her professional 

efforts on innovative training for PhD and postdoctoral trainees. 

Dr. Dubreuil has worked on building effective training, 

professional development activities, and curriculum for 

graduate students in the area of therapeutics, pharmacology 

and drug discovery/development at HMS. To this effect, she 

helped spearhead the creation of the Therapeutics Graduate 

Program (TGP) at HMS, which aims to provide graduate students 

with much‐needed training in discovering and developing new therapeutics that progress to 

clinical use. The TGP is the first program at HMS to require an external professional internship 

experience within the PhD training.    

 

Sergine Brutus 

Sergine Brutus is a 5th‐year Ph.D. Candidate in Biological 

Sciences in Public Health and the Therapeutics Graduate 

Program. In the Mitchison lab, she studies the regulation of 

microtubule dynamics, a process that is commonly targeted to 

treat multiple cancer etiologies. The primary goal of her 

research is to further our understanding of this process to 

better inform the development of microtubule‐targeting agents 

and targeted kinase inhibitors as cancer therapies. Upon 

completion of her degree, Sergine plans to pursue a career in 

translational research and drug development. 

 

 

 

   

Page 9: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      9 

Chelsea Powell 

Chelsea successfully defended her PhD in Chemical Biology at 

Harvard University this September. After growing up in New 

York City, she attended Stanford University where she received 

a B.S. degree in Chemical Engineering with Honors. She 

completed her dissertation work in Dr. Nathanael Gray's lab 

(Harvard University/Dana‐Farber Cancer Institute). Her research 

with Dr. Gray focuses on developing novel cancer therapeutics 

by either inhibiting kinases or inducing their degradation. She 

will be pursuing her postdoctoral research in Sloan Devlin's lab 

at Harvard Medical School. 

 

 

Carmen Sivakumaren 

Carmen Sivakumaren is a research fellow and recent PhD from 

Nathanael Gray's lab in the Dana‐Farber Cancer Institute. Hailing 

from Malaysia, she majored in Chemistry and Psychology at the 

Johns Hopkins University where she developed a keen interest 

for the chemistry‐biology interface and pharmacology of cancer 

therapeutics. In the Gray Lab, she is delving into lipid kinase 

signaling inhibition, focusing on phosphatidylinositol‐5‐

phosphate‐4‐kinase (PI5P4K) in cancer and PIKfyve in cancer and 

Ebola, with an interest in the phosphoinositide signaling‐

metabolism intersection in disease. Carmen was in the 

Therapeutics Graduate Program where she was first exposed to the science‐business side of 

drug discovery, and will continue on to a career in life sciences consulting. Outside of the lab, 

she paddles for the Ohana New England Dragon Boat Team and writes for music magazine 

PureGrainAudio. 

 

   

Page 10: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

10    HiTS Symposium 2019 

Shu Wang 

Shu received his B.A. from Cornell University in Biology, 

Chemistry, Physics, and Math, where he researched 

phospholipid membrane statistical physics using FRET, spin 

resonance, and simulation. He is now pursuing a Biophysics 

Ph.D. in the Sorger lab, where he has focused on mechanistic 

analyses of plate CyCIF, as well as descriptive analyses of tissue 

CyCIF. Broadly, he is interested in using mathematical models to 

gain intuition about complex biological systems. 

 

   

Page 11: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      11 

Session 3: Informatics and Modeling 

Chair: Artem Sokolov 

Artem completed his PhD in Computer Science and 

Bioinformatics at Colorado State University under the 

supervision of Asa Ben‐Hur, with whom he worked on 

developing novel state‐of‐the‐art methods for accurate protein 

function prediction. Artem's postdoctoral work at the University 

of California Santa Cruz focused on building robust, 

interpretable in silico models of human cancers and correlating 

the output of these models with biological and clinical 

outcomes. This work was a major part of his involvement in The 

Cancer Genome Atlas (TCGA) and the West Coast Dream Team 

(WCDT) consortia. 

As Director of Informatics and Modeling at the Laboratory of 

Systems Pharmacology (LSP), Artem leads a group of 

computational biologists and software engineers who model pre‐clinical, translational and 

clinical data using a wide range of machine learning and artificial intelligence approaches. He 

plays a key role in training and mentoring a diverse group of students and postdocs and in 

managing the lab’s collaborations with academic and industrial groups. 

 

Bree Aldridge 

Bree Aldridge is an Assistant Professor in the Department of 

Molecular Biology and Microbiology and Department of 

Biomedical Engineering at Tufts University.  The Aldridge lab 

seeks to bring a quantitative framework to understand 

tuberculosis infection and to drive multi‐drug regimen design in 

a data‐driven manner. She specializes in combining quantitative 

experiments and mathematical modeling to create intuitive 

descriptions of complex cell biology. Her lab website is: 

https://sites.tufts.edu/aldridgelab/ 

 

   

Page 12: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

12    HiTS Symposium 2019 

Aedin Culhane 

My lab and I develop and apply multivariate statistical methods 

and machine learning to the analysis of high‐throughput whole 

genome data arising from molecular and genomic studies of 

cancer, with a particular focus on meta analysis and 

development of models that integrate of multiple sources of 

data. My research is applied to understanding; 

the molecular heterogeneity of tumor subtypes 

the role of the cancer microenvironment in disease 

progression and drug resistance 

 

 

 

John Bachman 

Dr. John Bachman is a Fellow in Therapeutic Science at Harvard 

Medical School's Laboratory of Systems Pharmacology. His 

research focuses on the development of computational tools for 

understanding the behavior of complex biological systems, and 

the application of these tools to studying problems of cellular 

decision‐making in health and disease. In his most recent work 

he co‐developed the Integrated Network and Dynamical 

Reasoning Assembler (INDRA) to automate the construction of 

explanatory biological models from natural language and 

scientifc literature. John received his Ph.D. in Systems Biology 

from Harvard University working in the lab of Dr. Peter Sorger, where he combined wet‐lab 

experimentation and computational modeling to address unresolved mechanistic questions in 

programmed cell death. Before obtaining his Ph.D. John worked as a scientist for four years at 

the Cambridge, MA, research software company Charles River Analytics. At CRA he worked on 

several projects for the Army and Air Force Research Labs using simulation and knowledge 

management tools to improve human decision making. 

 

   

Page 13: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      13 

Benjamin Gyori 

Benjamin M. Gyori, Ph.D. is a Research Associate in Therapeutic 

Science at the Laboratory of Systems Pharmacology, Harvard 

Medical School. His research is at the intersection of systems 

biology and artificial intelligence, and aims to understand, using 

computational approaches, how biological cells and other 

complex systems function and react to interventions. Ben co‐

developed INDRA, a software tool which automatically 

assembles biochemical mechanisms extracted from the 

scientific literature into explanatory models. He is also working 

on a human‐machine communication system which allows 

scientists to interact with a computer partner to construct and test hypotheses about molecular 

systems. Ben was selected as a DARPA Riser in 2018, and has been an active performer in 

several DARPA programs aimed at developing artificial intelligence applications to accelerate 

scientific discovery. Ben obtained his Ph.D. in computational systems biology from the National 

University of Singapore, where he focused on the computation required to reason about 

uncertainty in models of biological systems. 

 

Deborah Plana 

Deborah Plana is an MD‐PhD student in the Harvard‐MIT Health 

Sciences and Technology program. She is currently pursuing her 

PhD in the Harvard Systems Biology program, jointly supervised 

by Peter Sorger and Adam Palmer from UNC School of Medicine. 

She previously earned her undergraduate degree in Biological 

Engineering at MIT, working under the supervision of Douglas 

Lauffenburger. Her research focuses on using data‐driven 

approaches to design treatment regimens in oncology. 

 

   

Page 14: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

14    HiTS Symposium 2019 

Session 4: Drug Assessments in Regulatory Science 

Chair: Florence Bourgeois 

Dr. Bourgeois, MD, MPH is Associate Professor of Pediatrics at 

Harvard Medical School and Co‐Director of the Harvard‐MIT 

Center for Regulatory Science. She also directs the Initiative in 

Pediatric Therapeutics and Regulatory Science in the 

Computational Health Informatics Program at Boston Children’s 

Hospital. Dr. Bourgeois’ research is focused on the regulation 

and use of medications in children and the evaluation of gaps in 

pediatric drug evidence at the point of care. She has led studies 

inves‐tigating the development of drugs and devices in pediatric 

populations, the quality of pre‐market pediatric safety and 

efficacy assessments, and the development of standardized metrics to assess the impact of 

FDA’s regulatory programs on pediatric product information. She is the recipient of an 

Innovation in Regulatory Sci‐ence Award from the Burroughs Wellcome Fund to evaluate the 

epidemiology of off‐label drug use in children and improve provider access to benefit‐risk 

information on FDA‐regulated products. Most recently, Dr. Bourgeois served as an Expert 

Visitor to the European Medicines Agency to analyze the EU’s pediatric drug legislation. Her 

clinical training and experience are in pediatrics and pediatric emergency medicine. 

 

Qais Hatim 

Qais received dual Ph.D. degrees in operation research and 

industrial engineering from Pennsylvania State 

University/University Park in August 2015. In his role as a 

computer scientist/statistician at the FDA he is conducting 

research in statistical/operational modeling and computer 

science at Center of Drug Evaluation and Research (CDER)/ 

Office of Translational Science (OTS)/ Office of Computational 

Science (OCS) in U.S. Food and Drug Administration (FDA). 

Specifically, he is applying advanced statistical modeling and 

scientific computing techniques to computationally intensive 

tasks that are encountered in regulatory and scientific 

applications. For this purpose, I am utilizing various statistical and operation research 

methodologies such as machine learning and data mining algorithms, natural language 

processing (NLP) techniques, Neural Networks procedures, and test analytics to extract 

meaning, patterns and hidden structures in structured and unstructured data; identifying the 

most feasible approaches to software/networking system design and development problems; 

consulting reviewers, fellow scientists, and regulations to analyze problems and recommend 

Page 15: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      15 

technology based solutions. He is also preparing reports and manuscripts based on research 

findings and will present at scientific meeting as necessary. Moreover, Qais is an active member 

in several working groups across the FDA such as the Modeling and Simulation Workgroup, 

INFORMED and HIVE. 

 

Andrea Arfè 

Andrea Arfè is a Fellow at Harvard Medical School under the 

mentorship of Prof. Florence Bourgeois (Boston Children’s 

hospital) and Prof. Giovanni Parmigiani (Dana‐Farber Cancer 

Institute). He is a PhD candidate in Statistics from the Bocconi 

University of Milan, Italy. His research interests include Bayesian 

methods, decision theory, and survival analysis. In current work, 

he uses tools from Statistics and Machine Learning to improve 

how we test new therapies for children. In particular, he is 

developing designs for pediatric clinical trials in oncology that 

leverage external data, e.g. from adult populations. 

 

Alejandra Avalos‐Pacheco 

Alejandra is a postdoctoral fellow in Statistics at the Harvard‐

MIT Center for Regulatory Science (CRS). She is also part of Dr 

Lorenzo Trippa's group at the Dana‐Farber Cancer Institute 

(DFCI) in the Department of Data Sciences. She did her PhD in 

Statistics on the joint CDT programme between the University of 

Warwick and the University of Oxford (OxWASP). She worked on 

statistical methods for genomic data analysis with Dr David 

Rossell (UPF), Dr Richard Savage (Warwick) and Dr. Christopher 

Yau (Birmingham). Her main research interests include 

dimensionality reduction, data integration, high‐dimensional 

inference, applied Bayesian statistical modelling and clinical trials. Currently she researches 

Bayesian statistical models that incorporate real world data into controlled trials. 

 

 

   

Page 16: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

16    HiTS Symposium 2019 

Session 5: Relevance to Human Disease 

Chair: Jennifer Guerriero 

Dr. Guerriero received her bachelor’s degree in BioChemistry 

from Northeastern University and has a PhD in Molecular and 

Cellular Biology and Immunology and Pathology from Stony 

Brook University where she studied cell death pathways and 

innate immunity during breast cancer therapy. Dr. Guerriero 

completed her postdoctoral training in the laboratory of Dr. 

Anthony Letai at Dana‐Farber Cancer Institute where she 

investigated the role of tumor associated macrophages in breast 

cancer and identified novel mechanisms to target pro‐tumor 

macrophages to an anti‐tumor phenotype to induce tumor 

regression. She is now an Instructor in Medicine at Harvard 

Medical School and is the Director of the Breast Tumor 

Immunology Laboratory in the Susan F. Smith Women’s Cancer 

Program at Dana‐Farber Cancer Institute. Her research interests include harnessing the anti‐

tumor potential of tumor‐associated macrophages for cancer immunotherapy in triple negative 

breast cancers, understanding how tumor cell intrinsic mutations regulate the tumor 

microenvironment and understanding the biology, phenotype and ontogeny of tumor 

macrophages. 

 

Kevin Wei 

Kevin Wei MD PhD is an Instructor of Medicine at Harvard 

Medical School and an Associate Physician at Brigham and 

Women’s Hospital. He received his MD and PhD at Stanford 

University School of Medicine.  He completed internal medicine 

residency followed by a rheumatology fellowship at Brigham 

and Women’s Hospital. There he received the 2017 

Rheumatology Research Foundation Scientist Development 

Award with the Tobe and Stephen E. Malawista, MD 

Endowment in Academic Rheumatology designation.  Dr. Wei’s 

research focuses on using single‐cell transcriptomics to identify 

novel cellular and molecular therapeutic targets in rheumatoid 

arthritis. 

 

   

Page 17: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      17 

David Liu 

Dr. Liu is a medical oncologist who sees melanoma patients and 

a computational biologist who has a lab at DFCI. He has an M.S. 

in Computer Science, and worked at Amazon.com as a software 

engineer and analyst before switching careers and going to 

medical school, where he also got an M.P.H. with a 

concentration in biostatistics and epidemiology. He did his post‐

doctoral fellowship work with Eliezer Van Allen in clinical 

computational oncology before starting his own lab at DFCI. His 

lab focuses in dissecting molecular and clinical predictors of 

therapeutic response (including chemo, targeted, and immune‐

therapies) using computational approaches in molecularly 

characterized patient samples, and building integrated 

predictive models of therapeutic response. 

 

Rumana Rashid 

Rumana (Ru) Rashid is a Research Associate at Harvard Medical 

School working with Sandro Santagata, MD, PhD and Peter 

Sorger, PhD on the CyCIF Platform at the Laboratory for Systems 

Pharmacology. She recently completed the Master of 

Biomedical Informatics program at HMS and plans to go to 

medical school next year. She is interested in oncology, clinical 

trials, and data‐driven medicine. 

 

 

 

 

 

 

 

   

Page 18: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

18    HiTS Symposium 2019 

Attendee List 

Torrey Ah‐Tye 

Meenta [email protected] 

Mark Albers 

MGH [email protected] 

Bree Aldridge 

Tufts University [email protected] 

Mesky Alemu 

CRG [email protected] 

Nicole Anderson 

HMS HiTS [email protected] 

Patrik Andersson 

MGH [email protected] 

Andrea Arfe 

Center for Regulatory Science [email protected] 

Mariya Atanasova 

HMS [email protected] 

Alejandra Avalos Pacheco 

Harvard Medical School [email protected] 

John Bachman 

Laboratory of Systems Pharmacology, 

Harvard Medical School [email protected] 

Greg Baker 

Harvard Program in Therapeutic Science [email protected] 

Ankur Bamezai 

Boston University [email protected] 

Michael Baym 

Harvard Medical School [email protected] 

Matthew Berberich 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Shruti Bhatt 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Patrick Bhola 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Christopher Bird 

Harvard Medical School [email protected] 

Noah Bloch 

HMS/DFCI [email protected] 

Stepham Bohl 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Sarah Boswell 

Harvard Medical School [email protected] 

Nazim Bouatta 

Harvard Medical School [email protected] 

Florence Bourgeois 

Harvard Medical School [email protected] 

Page 19: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      19 

Gary Bradshaw 

Laboratory of Systems Pharmacology [email protected] 

Karel Brinda 

Harvard Medical School [email protected] 

Raphael Bruckner 

ICCB‐L [email protected] 

Sergine Brutus 

Harvard Medical School [email protected] 

Jonathan Bushman 

Harvard Medical School [email protected] 

Heidie Cabanos 

Massachusetts General Hospital ‐ Harvard 

Medical School [email protected] 

Hilda Castillo 

HMS/ HiTS [email protected] 

Liang Chang 

Broad Institute [email protected] 

Yu‐Fang Chang 

HMS [email protected] 

Suyog Chavan 

Harvard Medical School [email protected] 

Alyce Chen 

HiTS [email protected] 

Chu‐Yen Chen 

Dana‐Farber Cancer Institute Chu‐[email protected] 

Jenny Chen 

MIT [email protected] 

Jia‐Yun Chen 

HiTS at Harvard Medical School [email protected] 

Yu‐An Chen 

Laboratory of Systems Pharmacology yu‐[email protected] 

Jenny Cheng 

HMS [email protected] 

Christopher Chidley 

Harvard Medical School [email protected] 

Mirra Chung 

HMS [email protected] 

Lily Chylek 

Harvard Medical School [email protected] 

Pau Creixell 

Koch Institute for Integrative Cancer 

Research at MIT [email protected] 

Aedin Culhane 

Dana‐Farber Cancer Institute, Harvard TH 

Chan School of Public Health [email protected] 

Joseph Cunningham 

HITS/HMS [email protected] 

Stephanie Davis 

LSP [email protected] 

Page 20: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

20    HiTS Symposium 2019 

Yonatan Degefu 

Tufts Medical School [email protected] 

India Dittemore 

Harvard Medical School [email protected] 

Phillip Dmitriev 

Boston Children Hospital [email protected] 

Laura Doherty 

Harvard University [email protected] 

Ziming Du 

BWH [email protected] 

William Duan 

HMS/MGH [email protected] 

Catherine Dubreuil 

HMS [email protected] 

Robyn Eisert 

Harvard University [email protected] 

Vlad Elgart 

BWH [email protected] 

Diego Elliot 

Hult International Business School [email protected] 

Kyle Evans 

Massachusetts General Hospital [email protected] 

Geoffrey Fell 

Dana Farber [email protected] 

Stan Finkelstein 

Harvard/MIT [email protected] 

Jeffrey Flier 

Harvard Medical School [email protected] 

Patrick Flynn 

Harvard [email protected] 

Alexandra Franz 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Fabian Froehlich 

HITS [email protected] 

Cynthia Frommit 

IND [email protected] 

Jingxin Fu 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Giorgio Gaglia 

Laboratory for Systems Pharmacology, and 

Brigham and Women's Hospital [email protected] 

Benjamin Gaudio 

Harvard University [email protected] 

Luca Gerosa 

Harvard Medical School [email protected] 

Walter Goh 

Harvard Medical School [email protected] 

David Golan 

Harvard Medical School [email protected] 

Page 21: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      21 

Jonathan Goldberg 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Patrick Greene 

HMS [email protected] 

Stan Gu 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Jennifer Guerriero 

Harvard Medical School [email protected] 

Xinzhou Guo 

Harvard School of Public Health [email protected] 

Benjamin Gyori 

Harvard Medical School [email protected] 

Emma Hathaway 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Qais Hatim 

U.S. Food and Drug Administration [email protected] 

Raidhy Esther Herrera Jimenez 

Hult [email protected] 

Hon Ho 

Harvard / Tufts / McLean [email protected] 

John Hoffer 

Laboratory of Systems Pharmacology [email protected] 

Kai Hsu 

NEG [email protected] 

Clemens Hug 

Harvard Medical School [email protected] 

Cheryl Hutt 

HiTS [email protected] 

Robert Ietswaart 

Harvard Medical School [email protected] 

Connor Jacobson 

Harvard Medical School [email protected] 

Russell Jenkins 

HMS/MGH [email protected] 

Lauren Jiang 

Harvard Medical School [email protected] 

Hu Jin 

Harvard Medical School [email protected] 

Nathan Johnson 

Harvard Medical School [email protected] 

Elaine Joseph 

Deepbiome Therapeutics [email protected] 

Sheheryar Kabraji 

Partners [email protected] 

Marian Kalocsay 

LSP [email protected] 

Klas Karis 

Harvard Program in Therapeutic Science, 

Harvard Medical School [email protected] 

Page 22: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

22    HiTS Symposium 2019 

Sefa Kilic 

Suffolk University [email protected] 

Ivy Ko 

Baphiq [email protected] 

Diana Kolusheva 

Harvard Medical School [email protected] 

Ilya Korsunsky 

Harvard Medical School [email protected] 

Milka Kostic 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Galit Lahav 

Harvard Medical School [email protected] 

Jonah Larkins‐Ford 

Tufts Universtiy [email protected] 

Pinji Lei 

Mass General Hospital [email protected] 

Shawn Li 

Shanghai Yiyi Infotech Company [email protected] 

Anurag Limdi 

Baym Lab [email protected] 

Changchang Liu 

Harvard University [email protected] 

David Liu 

Dana Farber Cancer Institute [email protected] 

Priscilla Louie 

Boston University [email protected] 

Zhixiang Lu 

HMS [email protected] 

Carmen Lujan 

HiTS [email protected] 

Catherine Luria 

HiTS [email protected] 

Charles Ma [email protected] 

Yan Ma [email protected] 

Ousman Mahmud 

IBM [email protected] 

Zoltan Maliga 

LSP, HMS [email protected] 

Laura Maliszewski 

HMS [email protected] 

Alyssa Masciarelli 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Elie Massaad 

HMS [email protected] 

Kate McDonnell‐Dowling 

HMS kate_mcdonnell‐[email protected] 

Bonnie McFarlane 

Harvard Program in Therapeutic Science ‐ 

Page 23: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      23 

HMS [email protected] 

Kelley McQueeney 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Anita Mehta 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Jay Mettetal 

AstraZeneca Oncology [email protected] 

Eric Miller 

NanoString [email protected] 

Brittney Milligan 

Harvard Medical School [email protected] 

Nienke Moret 

Harvard Medical School [email protected] 

Scarlet Morillo 

Microlabs [email protected] 

Jeremy Muhlich 

HiTS [email protected] 

Ayaz Najafov 

Harvard Medical School [email protected] 

Kevin Nam 

HMS Center for Regulatory Science / MIT [email protected] 

Maulik Nariya 

Harvard Program in Therapeutic Science [email protected] 

Nisha Nepal 

Boston Children's Hospital [email protected] 

Dan Nguyen 

Harvard Medical School [email protected] 

Mario Niepel 

Ribon Therapeutics [email protected] 

Ajit Johnson Nirmal 

Harvard/ DFCI [email protected] 

Edward Novikov 

Harvard Medical School/Harvard SEAS [email protected] 

Synclaire Oglesby 

Harvard University [email protected] 

Erika Olson 

Harvard Medical School [email protected] 

Michaela Olson 

Tufts University [email protected] 

Rongqing Pan 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Todd Paporello 

Bayer [email protected] 

Ricardo Pastorello 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Jayashri Pawr 

MGH BWH Center for Clinical Data Science [email protected] 

Page 24: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

24    HiTS Symposium 2019 

Tenzin Phulchung 

Harvard Medical School [email protected] 

Marissa Pioso 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Deborah Plana 

Sorger Lab [email protected] 

Erik Pohl [email protected] 

Alex Polanco 

Microlab [email protected] 

Sarah Potter 

HMS [email protected] 

Chelsea Powell 

Harvard University/DFCI [email protected] 

Jason Qian 

HMS [email protected] 

Natalia Quinones 

Baym Lab [email protected] 

Ravi Ramanathan 

PropelAI [email protected] 

Rumana Rashid 

Harvard Medical School [email protected] 

Carlos Rodarte 

Health Catalyst, Inc. [email protected] 

Meri Rogava 

LSP/HiTS/HMS [email protected] 

Robert Rosenberg 

S M C [email protected] 

Ari Roshko 

CoreTech [email protected] 

Brittainy Roth 

Harvard Medical School [email protected] 

Ifat Rubin‐Bejerano 

Harvard Medical School Ifat_rubin‐[email protected] 

Yeni Rubio 

Microlab [email protected] 

Andrea Ruf 

UMass Medical School [email protected] 

Monica Ruse 

Harvard‐MIT Center for Regulatory Science [email protected] 

Massimiliano Russo 

Harvard Medical School [email protected] 

Marina S 

MKS [email protected] 

Sam Sabrin 

Takeda [email protected] 

Sanjay Sahoo 

Food and Drug Administration [email protected] 

Page 25: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      25 

Sandro Santagata 

BWH [email protected] 

Amy Schade 

Brigham & Women's Hospital [email protected] 

Denis Schapiro 

Harvard Medical School and Broad Institute [email protected] 

Subrata Shaw [email protected] 

Kenichi Shimada 

HMS [email protected] 

Michael Sinha 

Harvard‐MIT Center for Regulatory Science [email protected] 

Carmen Sivakumaren 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Jennifer Smith 

ICCB‐L, HMS [email protected] 

Stephan Smith 

Meenta [email protected] 

Artem Sokolov 

Laboratory of Systems Pharmacology, 

Harvard Medical School [email protected] 

Peter Sorger 

Harvard Medical School [email protected] 

Brandon Spiegel [email protected] 

Michael Springer 

HMS [email protected] 

Venkat Sreekar 

NEU [email protected] 

Jane Staunton 

Ludwig Center at Harvard [email protected] 

Magdalena Taber 

Campanaro Clinical Trial Consulting [email protected] 

Nilesh Talele 

MGH [email protected] 

Emily Thrash 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Collin Tokheim 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Michael Tsabar 

Harvard Medical School [email protected] 

Mark Tye 

Harvard University [email protected] 

Rebecca Valentin 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Tuulia Vallius 

HMS [email protected] 

Jan Willem Van Wijnbergen 

Massachusetts General Hospital [email protected] 

Page 26: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

26    HiTS Symposium 2019 

Chiara Victor 

Sorger Lab [email protected] 

Ajay Vishwakarma 

LSP, HiTS, Harvard Medical School [email protected] 

Raghuvir Viswanatha 

HMS [email protected] 

Comanjen Wang 

Laboratory of Binfoo [email protected] 

Huan Wang 

Peking University [email protected] 

Shu Wang 

Sorger Lab [email protected] 

Kevin Wei 

Harvard Medical School, Brigham and 

Women's Hospital [email protected] 

Hung‐Yi Wu 

Sorger lab [email protected] 

Ming‐Ru Wu 

Dana‐Farber Cancer Institute ming‐[email protected] 

Sam Wu 

Harvard [email protected] 

Helen Yang 

Harvard‐MIT Center for Regulatory Science [email protected] 

Clarence Yapp 

Laboratory of Systems Pharmacology / Image 

and Data Analysis Core [email protected] 

Tanya Yeh 

BCH [email protected] 

Hang Yin 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Pencho Yordanov 

Harvard Medical School [email protected] 

Inchul You 

Harvard Medical School [email protected] 

Bo Yuan 

Harvard/DFCI/Broad [email protected] 

Qing Zhang 

3E Bio [email protected] 

Wubing Zhang 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

Yi Zhang 

Sunovion [email protected] 

Zhaojie Zhang 

H3 BIomedicine [email protected] 

Zhe Zhang 

Dana‐Farber Cancer Institute [email protected] 

 

 

 

 

Page 27: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      27 

Poster Index 

#  Title  Presenter 

1  Leveraging prior data to increase the power of pediatric trial designs  Andrea Arfe 

2  Systemic immune response profiling with SYLARAS implicates a role for CD45R/B220+ CD8+ T cells in glioblastoma immunology. 

Greg Baker 

3  Stereoselective organocatalyzed synthesis of 2‐Deoxyglycosides  Gary Bradshaw 

4  Rapid heuristic inference of antibiotic resistance and susceptibility by genomic neighbor typing 

Karel Břinda 

5  High‐content screening of kinase inhibitors: implications for microtubule regulation and drug discovery. 

Sergine Brutus 

6  Proteomics‐based interrogation of the ubiquitin proteasome system  Jonathan Bushman 

7  Under the hood: Improved processing of multiplexed tissue images to investigate tumor architecture 

Yu‐An Chen 

8  Functional characterization of amino acid import mechanisms in human cells using CRISPR‐based genetic screens 

Chris Chidley 

9  Genes of future past: Investigating the emergence of Vemurafenib resistance in melanoma 

Lily Chylek 

10  Widespread twin phosphotyrosine priming bifurcates signaling to control p27‐driven cell cycle progression 

Pau Creixell 

11  The use of in‐vivo models in the LSP  Stephanie Davis 

12  Characterizing the Inflammatory Consequences of Failed Mitoses  Patrick Flynn 

13  Allosteric Modeling of ERK and EGFR signaling explains inhibitor‐mediated rewiring between oncogenic and physiological signaling 

Fabian Froehlich 

14  Baseline omics and drug response profiling of breast cancer cell lines and models 

Benjamin Gaudio 

15  Sporadic ERK pulses drive non‐genetic resistance in drug‐adapted BRAF V600E melanoma cells 

Luca Gerosa 

16  Clonal tracing reveals the contribution of both cancer‐intrinsic and ‐extrinsic mechanisms to the heterogeneity of responses to immune checkpoint blockade 

Stan Gu 

17  Machine learning on drug signatures identifies repurposing candidates for Alzheimer’s diseases 

Clemens Hug 

18  Transcriptomic profile after a single‐dose of neoadjuvant dual‐HER2 blockade better predicts pathologic response than at baseline in HER2‐positive inflammatory breast cancer 

Nathan Johnson 

19  Mechanism of adrenergic CaV1.2 stimulation revealed by proximity proteomics 

Marian Kalocsay 

20  Chemical Probes – Re‐thinking our Ecosystem  Milka Kostic 

21  Cellular profiling of adverse reactions to immune checkpoint blockade in skin 

Zoltan Maliga 

22  Guiding treatment for ovarian cancer using high‐throughput dynamic BH3 profiling 

Kelley McQueeney 

23  Using polypharmacology to overcome functional genetic redundancy  Nienke Moret 

24  Stitching, registering and assembling multi‐field microscopy images using Ashlar 

Jeremy Muhlich 

Page 28: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

28    HiTS Symposium 2019 

#  Title  Presenter 

25  Predicting drug response from baseline omics profiles of breast cancer cells 

Maulik Nariya 

26  Building a Deeper Understanding of the Virus‐Host Arms Race Inside the Cell 

Erika Olson 

27  Mitochondrial functional approach to predicting effective therapies in relapsed acute myeloid leukemia 

Marissa Pioso 

28  Chemically Induced Degradation of Anaplastic Lymphoma Kinase (ALK)  Chelsea Powell 

29  Inference for clinical trials when the patient population is subjected to changes over time 

Massimiliano Russo 

30  shinyDepMap: an interactive web‐tool to explore gene essentiality in Cancer Dependency Map 

Kenichi Shimada 

31  Targeting the PI5P4K and PIKfyve lipid kinases in cancer using novel covalent inhibitors 

Carmen Sivakumaren 

32  DeepDyeDrop: a high‐throughput microscopy platform for phenotyping the response of cancer cell lines to therapeutic agents 

Chiara Victor 

33  TANK‐Binding Kinase 1 (TBK1) As A Novel Cancer Immunotherapy Target 

Ajay Vishwakarma 

34  Mapping Immune Landscape in Clear Cell Renal Carcinoma by Single‐Cell RNA‐seq 

Ajay Vishwakarma 

35  Reaction networks and toric geometry in single‐cell, multiplex data  Shu Wang 

36  Synthetic gene circuits for cancer immunotherapy: Turning cancer cells against themselves. 

Ming‐Ru Wu 

37  Automated image acquisition and analysis tools for quantifying multiplexed high‐dimensional data 

Clarence Yapp 

38  Discovery of a Small Molecule Degrader that Induces Sustained AKT Degradation and Prolonged Inhibition of Downstream Signaling 

Inchul You 

 

   

Page 29: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      29 

Poster Abstracts 

1. Leveraging prior data to increase the power of pediatric trial designs 

Andrea Arfe 

Use of data from prior randomized trials could improve the efficiency of pediatric late‐phase 

trials, a setting where patient accrual is difficult. We developed a test for treatment effects that 

leverages data from past trials in the final analysis of a randomized survival study. Our test 

solves an optimization problem: conditional on prior data, it maximizes the probability of 

detecting the treatment effect (predicted power) among those that control false‐positive errors 

at a prespecified rate. We illustrate our test in a simulation study tailored to results of 

Children's Oncology Group Trial AAML0531on acute myeloid leukemia. 

 

2. Systemic immune response profiling with SYLARAS implicates a role for 

CD45R/B220+ CD8+ T cells in glioblastoma immunology. 

Greg Baker 

Detailed characterization of the systemic immune response to cancer is essential for improving 

immunotherapy. Here we describe SYLARAS (SYstemic Lymphoid Architecture Response 

Assessment; www.sylaras.org), a generally useful tool for multi‐organ immuno‐phenotyping 

data into a time‐resolved visual compendium. Leveraging SYLARAS against a syngeneic mouse 

model of glioblastoma (GBM), we reveal brain cancer’s widespread perturbation in systemic 

lymphoid architecture and identify CD45R/B220+ CD8+ T cells as a distinct subset of tumor 

infiltrating lymphocytes. The potential for SYLARAS to not only integrate information across 

tissues but also different models of disease and therapy may help to identify recurring, 

network‐level motifs of systemic immune response and inform the design of future 

immunotherapy and its evaluation in clinical trials. Resources generated in this study are freely‐

available at www.sylaras.org and include a 12‐color immunophenotyping panel for flow 

cytometry, a 240‐tissue single‐cell dataset, and a computational tool for automated cell type 

identification and tracking. 

 

   

Page 30: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

30    HiTS Symposium 2019 

3. Stereoselective organocatalyzed synthesis of 2‐Deoxyglycosides 

Gary Bradshaw 

Following previous work by McGarrigle and Galan using thioureas as glycosylation catalysts for 

the synthesis of 2‐deoxygalactosides, new cheaper organocatalysts have since been discovered 

for this process. This organocatalytic method is a simple way to form disaccharides of which 

one moiety is a 2‐deoxymonosaccharide. 

This standard method uses mild conditions and very low catalyst loadings (1‐10 mol%) to obtain 

high yields. The process is tolerant of many common protecting groups and is selective for α‐

glycosidic linkages. The catalytic system works with monosaccharide acceptors bearing free 

primary/secondary alcohols and for the first time acceptors bearing an amine functional group 

are tolerated. 

Using water as an acceptor resulted in the formation of 1,1'‐linked galactal derivative, 2,2'‐

dideoxy‐galactotrehalose. This is an analogue of galactotrehalose which has interesting 

chemical/biological properties. Although in this case the reaction gives a mix of α,α' and α,β'‐

2,2'‐dideoxy‐galactotrehaloses, these are separable after column chromatography. 

The new catalyst structure, which will be described in this presentation, indicates the previously 

proposed mechanism invoking double hydrogen‐bonding by a thiourea catalyst is not operative. 

Mechanistic experiments and insights will also be presented. 

 

4. Rapid heuristic inference of antibiotic resistance and susceptibility by 

genomic neighbor typing 

Karel Břinda 

Surveillance of drug‐resistant bacteria is essential for healthcare providers to deliver effective 

empiric antibiotic therapy. However, traditional molecular epidemiology does not typically 

occur on a timescale that could impact patient treatment and outcomes. Here we present a 

method called ‘genomic neighbor typing’ for inferring the phenotype of a bacterial sample by 

identifying its closest relatives in a database of genomes with metadata. We show that this 

technique can infer antibiotic susceptibility and resistance for both S. pneumoniae and N. 

gonorrhoeae. We implemented this with rapid k‐mer matching, which, when used on Oxford 

Nanopore MinION data, can run in real time. This resulted in determination of resistance within 

ten minutes (sens/spec 91%/100% for S. pneumoniae and 81%/100% N. gonorrhoeae from 

isolates with a representative database) of sequencing starting, and for clinical metagenomic 

sputum samples (75%/100% for S. pneumoniae), within four hours of sample collection. This 

flexible approach has wide application to pathogen surveillance and may be used to greatly 

accelerate appropriate empirical antibiotic treatment. 

Page 31: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      31 

5. High‐content screening of kinase inhibitors: implications for microtubule 

regulation and drug discovery. 

Sergine Brutus 

Microtubules are dynamic polymers that facilitate several important cell functions, including 

mitosis. The regulation of microtubule dynamics, a process that is commonly targeted to treat 

multiple cancer etiologies, is not fully understood. Although kinase signaling has been 

implicated in this process across various cell lines and cell states, few definitive mechanistic 

studies to identify strong kinase regulators have been conducted. To address this knowledge 

gap, we conducted a high‐content screen of 43 kinase inhibitors for effects on microtubule 

growth. Automated counting of growing microtubules was scored in retinal pigmented 

epithelial (RPE1) cells expressing an EB3‐GFP reporter. Given the numerous reports of kinase 

signaling driving multiple parameters of microtubule dynamics, we expected kinase inhibition 

to have substantial effects on microtubule growth. Surprisingly, we did not observe robust 

effects due to kinase signaling in a baseline screen or in a sensitized screen, where cells were 

co‐treated with a microtubule depolymerizing drug. However, we were able to identify a 

compound that perturbs microtubule polymerization via direct interactions with tubulin using 

this approach, which was validated using an in vitro imaged‐based microtubule polymerization 

assay. There are multiple implications of this work: (1) We have helped contextualize previous 

reports on the signaling inputs into microtubule function by determining that the role of kinase 

signaling in the regulation of microtubule dynamics is context dependent. (2) We have 

validated an approach that can be used to explore off‐target effects on microtubules, which can 

be used to better understand the pharmacology that drives efficacy of targeted cancer 

therapies. 

 

6. Proteomics‐based interrogation of the ubiquitin proteasome system 

Jonathan Bushman 

 

   

Page 32: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

32    HiTS Symposium 2019 

7. Under the hood: Improved processing of multiplexed tissue images to 

investigate tumor architecture 

Yu‐An Chen 

Multiplexed optical imaging of fixed tissue sections provides deep, single‐cell phenotypes at 

tissue‐scale to guide discovery, diagnosis and therapeutic decisions. However, the physical 

limitations of optical microscopy and the natural complexity of tissues impact the types and 

quality of the resulting data sets. Here, we describe a suite of image pre‐processing and image 

segmentation solutions to be incorporated in our current image workflow to improve cell 

phenotyping and quantitative whole slide imaging analysis from data sets obtained by cyclic 

immunofluorescence (CyCIF) imaging of FFPE tissues sections1. These include correcting 

illumination to improve quantitative phenotyping, stitching and templated image registration of 

large tissue section images, sample extraction from tissue microarrays and benchmarking cell 

segmentation methods in biopsies and large data sets. With continuing improvements in image 

processing and visualization at LSP, we aim to deliver on the potential of CyCIF imaging for 

discovery, biomedical education, and clinical impact. 

 

8. Functional characterization of amino acid import mechanisms in human cells 

using CRISPR‐based genetic screens 

Chris Chidley 

The major classes of SLCs that import amino acids and other nutrients into human cells have 

been identified and are well‐annotated. However, few accurate methods are available to 

functionally characterize the contribution of each SLC to nutrient import in human cell lines. We 

developed pooled libraries of knockdown and overexpression mutants using CRISPR‐derived 

techniques, namely CRISPRi and CRISPRa, including all annotated transporters. These 

techniques allow a specific and robust control of transporter expression levels and permit 

identification of transporters whose perturbation alters growth at limiting extracellular 

concentrations of amino acids. Specifically, increased transporter expression and thus nutrient 

import would allow mutant cells to propagate at an increased rate compared to the parental 

population. Conversely, decreased nutrient import would result in depletion of reduced 

expression mutants from the library. After growing these pooled libraries over the course of 14 

days in single amino acid limited medium, clones with altered growth phenotypes were 

identified by bulk high‐throughput sequencing and enrichment analysis. Using this genetic 

screening strategy, we determined the role of individual SLCs in import of all 14 amino acids 

whose extracellular levels can limit growth rate in K562, a chronic myeloid leukemia cell line. 

Further, such knockdown and overexpression screens provide complementary information: 

transporter knockdown uncovers import mechanisms utilized by the tested cell line whereas 

transporter overexpression identifies all viable transport mechanisms. For example, we were 

Page 33: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      33 

able to confirm that SLC7A1/CAT1 is the major contributor to import of the cationic amino acids 

arginine and lysine in K562. However, knockdown of SLC7A6/y+LAT2 decreased net lysine 

import but increased arginine import. Overexpression of SLC7A7/y+LAT1 increased net import 

of lysine but not that of arginine. These results highlight the role that y+LAT transporters play in 

the discrimination between cationic amino acids and their contribution to the net flux of these 

amino acids. In summary, we present our efforts towards building a comprehensive view of 

amino acid import into human cells. 

 

9. Genes of future past: Investigating the emergence of Vemurafenib resistance 

in melanoma 

Lily Chylek 

 

10. Widespread twin phosphotyrosine priming bifurcates signaling to control 

p27‐driven cell cycle progression 

Pau Creixell 

Protein tyrosine kinases activate cell cycle programs in response to pro‐mitotic external cues in 

a process that needs to be tightly regulated to prevent cellular transformation. The precise 

mechanisms by which such tight regulation is achieved remain unclear. Here, we discover a 

widespread preference amongst tyrosine kinases to phosphorylate twin tyrosine residues 

conditional on one of the sites being previously phosphorylated. More specifically, whereas Abl 

has a preference for phosphorylating tyrosine residues directly following phosphotyrosines (pYY 

motifs), Src prefers phosphorylating tyrosine residues directly preceding phosphotyrosine (YpY 

motif). We identify the CDK inhibitor p27KIP1 as a twin tyrosine containing substrate that is 

differentially phosphorylated by Abl and Src in a phosphotyrosine‐dependent manner. By mass 

spectrometry, we observe that p27KIP1 is doubly phosphorylated in RPE1 cells and, by live cell 

imaging, that depletion of Abl or Src drives cells into p27KIP1‐dependent quiescence. Data from 

cell lines endogenously expressing p27KIP1 show that both tyrosine 88 and tyrosine 89 play 

critical, non‐redundant roles in p27KIP1 stability and cell cycle progression. These observations 

support a model in which doubly phosphorylating p27KIP1 de‐stabilizes this CDK inhibitor and 

promotes cell cycle entry. We propose that "priming" provides tyrosine kinases with a 

mechanism to conditionally regulate specific downstream cellular programs as a function of 

upstream tyrosine kinase signaling events. 

 

   

Page 34: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

34    HiTS Symposium 2019 

11. The use of in‐vivo models in the LSP 

Stephanie Davis 

It is common practice in translational research to use in vivo models to validate promising 

results found using in vitro systems. This poster will outline ongoing animal work in the 

Laboratory of Systems Pharmacology (LSP). Syngeneic models, standard xenografts established 

from conventional cell lines, as well as patient derived xenograft (PDX) models are currently in 

use for breast cancer and melanoma research in LSP. Standard xenografts established in nude 

mice are grown to ~200 mm3 and then used for acute dose response studies or long term 

tumor response experiments. PDX models are established in NSG mice, propagated from mouse 

to mouse, and used for similar studies. Syngeneic models are established in C57BL/6 mice and 

are used to explore tumor immunology and tumor biology, particularly to study resistance or 

sensitivity to immune checkpoint blockade (ICB) as well as metastasis. Upon study completion, 

tumors are resected and used for a variety of downstream analyses including RNA sequencing, 

proteomics, and cyclic immunofluorescence. We have introduced fluorescent and/or 

bioluminescent reporters into cells (PDX tumors can be dissociated ex vivo and cultured) prior 

to engraftment to facilitate separating tumor cells from stroma, and to enable imaging for more 

accurate measurement of tumor burden, respectively. 

 

12. Characterizing the Inflammatory Consequences of Failed Mitoses 

Patrick Flynn 

Cytoplasmic self‐DNA (cyDNA) accumulation has been proposed to play a causative role in 

multiple pathologies including autoimmune disorders, cancer and possibly aging by activating 

innate immune pathways. Specifically, the cGAS‐STING‐Interferon (IFN) pathway has been 

identified as playing a critical role in mediating cellular and tissue response to cyDNA. cyDNA is 

thought to accumulate through multiple routes, including mechanical rupture of micronuclei, 

nuclear budding and export of DNA fragments via nuclear pores. Anti‐microtubule drugs, such 

as Vinca alkaloids and Taxanes, represent a cornerstone of cancer chemotherapy. They kill 

cancer cells in culture via perturbation of mitosis, and are often termed “anti‐mitotics”. 

However, other drugs that target mitosis‐specific proteins such as inhibitors of Eg5/Kif11, 

Aurora kinases A and B, and Polo‐like kinase 1 have proven to be ineffective for cancer 

treatment. I hypothesized that anti‐mitotic drugs might differ in their ability to trigger cGAS‐

STING signaling after a failed mitosis, and this might help to explain their observed differences 

in clinical efficacy.  To test this I performed a pharmacological screen of a diverse set of anti‐

mitotics and systematically measured their ability to induce micronuclei, cyDNA and IFN. To 

measure IFN production in a physiologically relevant manner, I developed a high‐throughput 

co‐culture assay in which engineered immune cells report on the concentration of extracellular 

IFN secreted by drug treated cancer or stromal cells. I found that some anti‐mitotic drugs 

Page 35: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      35 

generate more IFN than Taxanes, and others much less. My data point to a role for mitotic 

kinases in regulating cGAS activation following a failed mitosis. Manipulation of mitotic kinases 

also allowed me to distinguish alternative pathways by which DNA enters the cytoplasm in 

response to anti‐mitotic vs. DNA‐damaging drugs. 

 

13. Allosteric Modeling of ERK and EGFR signaling explains inhibitor‐mediated 

rewiring between oncogenic and physiological signaling 

Fabian Froehlich 

Allosteric interactions are at the core of many signal transduction processes and provide 

robustness and enable context dependency for the underlying molecular mechanisms. In the 

context of RAF inhibitors allosteric interactions give rise to paradoxical activation, a clinically 

observed phenomenon where RAF inhibitors effectively decrease tumor growth in BRAF mutant 

cancers, but promote tumor growth in BRAF wild‐type cancers. Energy based formalisms to 

describe such allosteric effects in kinetic models have been developed, but are so far rarely 

applied in practice, which is likely to be a result from the high complexity of the generated 

models. 

Here we demonstrate the use of a thermodynamic, energy‐balanced rule‐based formalism to 

describe allosteric interactions. We tackle the numerical challenges of large kinetic models by 

using state of the art simulation tools and address the conceptual challenge of analyzing large 

kinetic models by exploiting the strong structure imposed on the model by the rule‐based 

formulation and the compliance with energy balance. 

We apply these methods to an ordinary differential equation model of adaptive resistance in 

melanoma (EGFR and ERK pathways, >1k state variables, >10k reactions). We trained the model 

on absolute proteomic and phospho‐proteomic as well as time‐resolved immunofluorescence 

data, both in dose‐response to small molecule inhibitors. We identify and explain a time‐scale 

separation between transcriptional feedbacks and phospho‐signaling. Moreover, we illustrate 

how kinetic models can extrapolate from single drug treatments to drug combinations. 

 

 

   

Page 36: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

36    HiTS Symposium 2019 

14. Baseline omics and drug response profiling of breast cancer cell lines and 

models 

Benjamin Gaudio 

Several publications have addressed concerns surrounding drug response screens by identifying 

sources of variability and by providing recommendations for improved experimental methods 

and more robust analytical approaches. In the first phase of the HMS LINCS breast cancer 

profiling effort, we selected 73 breast cancer cell lines that include 27 triple negative (TNBC) 

lines, 21 HER2‐amplified, 16 HR+ as well as 4 cell lines established from relevant patient‐derived 

xenografts. We evaluated a panel of 68 clinically relevant agents, biased towards kinase 

inhibitors that target CDK’s and components of the PI3K pathway, using the microscopy‐based 

Deep Dye‐Drop dose response assay to measure drug potency, and to quantify drug efficacy in 

terms of growth inhibition (GR metrics), cell death and cell cycle fractions. The use of GR 

metrics to quantify drug sensitivity enabled us to identify and study differences between 

cytostatic and cytotoxic responses. Quantification of cell cycle distributions reveal subtleties in 

drug mechanism of action that are otherwise missed in cell viability assays. This systematic dose 

response dataset is complemented by measurements of baseline transcript expression levels by 

mRNAseq, quantification of absolute abundance of ~12,000 proteins, and relative 

phosphoprotein levels by shotgun mass spectrometry across all cell lines. Normalized protein 

expression did not show any batch effects, as evidenced by reproducibility in terms of the 

proteins identified and correlation in relative abundance across technical replicates. 

Additionally, the baseline activity of kinases and transcription factors were inferred from 

phosphoprotein (using a custom kinase enrichment analysis) data and mRNA (using VIPER), 

respectively. The three baseline expression datasets and the two inferred activity datasets were 

used to build predictive models of drug response. Overall these datasets will be a valuable 

resource for understanding drug response in breast cancer models, and the molecular 

mechanisms that influence them. 

 

15. Sporadic ERK pulses drive non‐genetic resistance in drug‐adapted BRAF 

V600E melanoma cells 

Luca Gerosa 

Anti‐cancer drugs commonly target signal transduction proteins activated by mutation. In 

patients with BRAF V600E melanoma, small molecule RAF and MEK kinase inhibitors cause 

dramatic but often transient tumor regression. Emerging evidence suggests that cancer cells 

adapting by non‐genetic mechanisms constitute a reservoir for the development of drug‐

resistant tumors. Here, we show that few hours after exposure to RAF/MEK inhibitors, BRAF 

V600E melanomas undergo adaptive changes involving disruption of negative feedback and 

sporadic pulsatile reactivation of the MAPK pathway, so that MAPK activity is transiently high 

Page 37: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      37 

enough in some cells to drive proliferation. Quantitative proteomics and computational 

modeling show that pulsatile MAPK reactivation is possible due to the co‐existence in cells of 

two MAPK cascades: one driven by BRAF V600E that is drug‐sensitive and a second driven by 

receptors that is drug‐resistant. Paradoxically, this may account both for the frequent 

emergence of drug resistance and for the tolerability of RAF/MEK therapy in patients. 

 

16. Clonal tracing reveals the contribution of both cancer‐intrinsic and ‐extrinsic 

mechanisms to the heterogeneity of responses to immune checkpoint blockade 

Stan Gu 

Although multiple studies have investigated the biomarkers of response to immune checkpoint 

blockade (ICB), the significance of each biomarker varies across clinical cohorts independent of 

cancer type. It remains unclear whether primary ICB response and resistance is encoded in the 

cancer cells (cancer‐intrinsic) or driven by the immune microenvironment unique to each host 

(cancer‐extrinsic). To answer this question, we established a novel mouse system that 

facilitates clonal tracing and mathematical modeling to uncouple the cancer‐intrinsic and ‐

extrinsic mechanisms of ICB resistance. We found that tumors with the same clonal constitution 

show heterogeneous ICB response in different hosts. Primary resistance is associated with the 

cancer‐extrinsic immune microenvironment rather than proliferation of intrinsically ICB‐

resistant cancer cells. Instead, pre‐existing cancer‐intrinsic ICB‐resistant clones with distinct 

transcriptional and epigenetic profiles were enriched in responders. We identified two gene 

expression signatures associated with cancer‐intrinsic resistance, including increased interferon 

response genes and glucocorticoid response genes. Analyses of patient tumor data from 

multiple ICB treatment cohorts recapitulate our mouse model results that cancer‐extrinsic 

resistance signature correlates with primary resistance while cancer‐intrinsic signatures are 

enriched on treatment in ICB responders. These findings demonstrate the importance of 

immunotherapy biomarkers that account for both cancer‐intrinsic and ‐extrinsic mechanisms of 

resistance, and implicate the value of on‐treatment cancer samples to determine the response 

to ICB. 

 

   

Page 38: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

38    HiTS Symposium 2019 

17. Machine learning on drug signatures identifies repurposing candidates for 

Alzheimer’s diseases 

Clemens Hug 

Alzheimer’s Disease (AD) is a growing epidemic as longer life expectancy fuels its principal risk 

factor ‐ aging. As understanding of AD grows in the setting of many failed clinical trials, the 

concept of AD as a single disease is giving way to the hypothesis that it is a syndrome with 

multiple disease pathways progressing towards a common end‐stage clinical presentation. 

Here, we aim to identify FDA‐approved drugs that target these pathways and thus are 

candidates for repurposing in AD. 

Given an FDA‐approved drug, we asked if its mechanism of action is related to AD biology by 

training a predictor of disease stage. The predictor was limited to genes known to be perturbed 

by the drug, and its performance was compared to predictors constructed on randomly‐

selected gene sets of equal size. Top‐performing drugs were subsequently profiled on human 

neuroprogenitor cell lines that differentiate into a mixed culture of neurons, glia and 

oligodendroctyes to further refine their mechanisms of action in relevant cell types. Jak 

inhibitors Tofacitinib and Ruxolitinib were among the top performers, and additional in vitro 

experiments demonstrated that the two drugs can rescue inflammatory‐induced neuronal 

death, suggesting their potential as repurposing candidates for AD. 

 

18. Transcriptomic profile after a single‐dose of neoadjuvant dual‐HER2 

blockade better predicts pathologic response than at baseline in HER2‐positive 

inflammatory breast cancer 

Nathan Johnson 

Inflammatory breast cancer (IBC) is an understudied, aggressive, and rare form of breast 

cancer. We present results from a phase II clinical trial (NCT01796197) that examined the effect 

of two monoclonal antibodies targeting HER2, trastuzumab and pertuzumab (jointly, HP).  

Twenty‐three HER2+ IBC patients were enrolled from Aug 2013 ‐ June 2017 with a 43% (10/23) 

response rate. There are two analytical objectives from this study.  The first is whether 

multidimensional machine learning modeling provides a more informed framework than a 

standard low‐dimensional RNA‐Seq analysis that compares single genes between biologically 

relevant groups.  The second objective is to determine whether a RNA‐Seq based gene 

signature from the Day 8 (D8) biopsy, collected after treatment, is a better predictor than the 

Day 1 (D1) baseline.  A Random Forest model was trained to predict treatment response from 

D1 or D8 mRNA expression and evaluated using leave‐pair‐out cross‐validation.  Across all 

metrics (Accuracy, MCC, AUC, Precision, Recall, Fscore), the D8 model significantly separates 

responders from non‐responders than the D1 model (p‐value: 1.0X10‐15), showing 

Page 39: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      39 

improvement with each additional gene. These findings may have implications for the 

assessment of immunotherapy for patients with HER2‐positive IBC, but require further 

validation in a larger IBC cohort.   

 

19. Mechanism of adrenergic CaV1.2 stimulation revealed by proximity 

proteomics 

Marian Kalocsay 

Increased cardiac contractility during fight‐or‐flight response is caused by b‐adrenergic 

augmentation of CaV1.2 channels. In transgenic murine hearts expressing fully PKA 

phosphorylation‐site‐deficient mutant CaV1.2 a1C and b subunits, this regulation persists, 

implying involvement of extra‐channel factors. Here, we identified the mechanism by which b‐

adrenergic agonists stimulate voltage‐gated Ca2+ channels. We expressed ascorbate‐

peroxidase‐conjugated‐�1C or �2B subunits in mouse hearts and used multiplexed, quantitative 

proteomics to track hundreds of proteins in proximity of CaV1.2. We observed that Rad is 

enriched in the CaV1.2 micro‐environment but is depleted during �‐adrenergic stimulation. We 

found that PKA‐catalyzed phosphorylation of Rad relieves its inhibition of CaV1.2 observed as 

an increase in channel open probability that depended on specific Ser residues in Rad. 

Expression of Rad or Rem, another member of this small G‐protein family, also imparted PKA‐

induced stimulation of CaV1.3 and CaV2.2. These results reveal an evolutionary conserved 

mechanism that confers adrenergic‐modulation to voltage‐gated Ca2+ channels. 

 

20. Chemical Probes – Re‐thinking our Ecosystem 

Milka Kostic 

Chemical tool compounds have been used to interrogate intricate functional and mechanistic 

questions in biology for decades. These compounds represent one of the key contributions that 

chemical biology as a field continues to make to the broader life science and biomedical 

research communities. As such, chemical biologists have been investing resources and grass‐

roots efforts into defining what constitutes a high quality chemical tool compound (often 

referred to as chemical probe), and developing guidelines for characterization and validation. 

However, although standards have emerged, their wide adoption, implementation and 

enforcement are lagging behind. More importantly, in practice, many biologists continue to use 

“discredited” chemical tools, thus generating unreliable results and incorrect scientific 

conclusions. If you are interested in providing comments or feedback on what can and should 

be done, consider scanning the QR code below and making your opinions and suggestions 

heard. Thank you! 

 

Page 40: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

40    HiTS Symposium 2019 

21. Cellular profiling of adverse reactions to immune checkpoint blockade in 

skin 

Zoltan Maliga 

 

22. Guiding treatment for ovarian cancer using high‐throughput dynamic BH3 

profiling 

Kelley McQueeney 

The use of imperfect models and ex vivo culture systems to try to predict patient drug response 

represents an enormous bottle neck in cancer treatment. Determining how effective an 

approved drug will be for a given cancer patient, as well as identifying novel compounds that 

may be beneficial to a specific population requires the use of primary tumor cells. High‐

throughput dynamic BH3 profiling (HT‐DBP) provides an assay platform that allows us to 

maximize the amount of information obtained from a limited number of cells and requires only 

24 hours of culture ex vivo to more accurately reflect the behavior and vulnerabilities of the 

primary tumor. HT‐DBP is a microscopy‐based assay performed on adherent cells that visualizes 

and quantifies mitochondrial outer membrane permeabilization to identify compounds that 

induce mitochondrial apoptotic signaling. 

Ovarian cancer is a devastating disease desperately in need of novel therapeutic interventions. 

The standard‐of‐care cytotoxic agent regimen remains largely unchanged over the last 15 years. 

Although there has been some success using molecular targeted agents and maintenance 

therapies, the genetic complexity and lack of common molecular drivers in the disease have 

made the selection of patient populations most likely to benefit from therapies difficult. 

Ovarian cancer, however, frequently has a unique pathology wherein fluid, known as ascites 

fluid, accumulates in the peritoneum of patients. This ascites fluid frequently contains tumor 

cells and is routinely aspirated from patients throughout treatment. Therefore, ascites fluid 

presents a potentially abundant and easily accessible source of tumor cells from ovarian cancer 

patients.  

We have optimized the use of tumor cells from primary ascites samples in the adherent HT‐DBP 

assay. To evaluate how susceptible the tumor cells from individual patients will be to currently 

available chemotherapeutic agents, we have treated the cells with a range of concentrations of 

approved compounds. We observed varying sensitivities to these frequently used drugs. In an 

effort to identify new drugs, or drug targets, that may benefit patients, we have also performed 

an 880 compound screen at 3 concentrations per compound on primary ascites samples. This 

screen identified novel chemical vulnerabilities to investigate in the future. In total, we have 

demonstrated the potential utility of tumor cells isolated from ascites samples in the HT‐DBP 

assay to both predict patient drug response and identify new therapies. 

Page 41: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      41 

23. Using polypharmacology to overcome functional genetic redundancy 

Nienke Moret 

Polypharmacology, the tendency of drug‐like small molecule drugs to bind multiple targets, 

challenges common assumptions about targeted drug discovery. In targeted drug discovery, the 

goal is typically to identify a gene product primarily responsible for disease (a driver gene in 

oncology) and then identify a drug that selectivity binds to the gene product to restore a 

normal phenotype. High selectivity is typically sought, particularly in oncology, to minimize 

toxicity. However, we find that FDA‐ approved drugs average 6‐20 high affinity targets. It is 

poorly understood how this polypharmacology impacts efficacy; some drugs resulting from 

targeted discovery are known achieve their effects by binding to multiple gene products but in 

other cases, polypharmacology is thought to be unimportant or even counterproductive. For 

example, development of small molecule CDK or AKT kinase inhibitors has focused on ever 

more selective targeting of specific gene products/isoforms to increase efficacy and reduce 

toxicity. In this paper we combine data on small molecules and RNAi (which also has off‐targets) 

to ask whether polypharmacology is adventitious or whether it is generally advantageous 

because it overcomes gene redundancy.  We utilize target information of drug‐like small 

molecules to infer which proteins would be redundant if compounds do overcome functional 

gene redundancy. We subsequently use the property of siRNA to target multiple genes and 

show that the redundant nodes inferred from small molecule data are also epistatic. Our results 

support a model that drug discovery efforts do not have to revolve around finding specific small 

molecules, but rather the right polypharmacology has to be found. We expect our results to 

contribute to an alternative compound optimization process in drug discovery campaigns. 

 

24. Stitching, registering and assembling multi‐field microscopy images using 

Ashlar 

Jeremy Muhlich 

Multiple methods have been developed over the past five years to collect highly multiplexed 

images of cells and tissues, including the biopsies and resections used to diagnose human 

disease and guide therapy. In many cases, it is necessary to register a succession of images of 

the same cells obtained under different staining conditions and stitch together successive fields 

of view obtained by scanning the specimen. In this paper we describe a Python tool for image 

registration and stitching, Ashlar (Alignment by Simultaneous Harmonization of 

Layer/Adjacency Registration), that is more rapid and accurate than existing methods in 

assembling subcellular‐resolution, multi‐channel images up to several square centimeters in 

size. Ashlar is easy to use, reads and writes the OME‐TIFF standard and, using BioFormats 

software, is compatible with virtually any microscope image file. 

 

Page 42: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

42    HiTS Symposium 2019 

25. Predicting drug response from baseline omics profiles of breast cancer cells 

Maulik Nariya 

In this work we profiled 69 breast cancer cells across different subtypes with 68 clinically 

relevant therapeutic compounds from various drug classes using a microscopy‐based dose 

response assay and quantified the drug sensitivity of the cells in terms of growth rate inhibition 

metrics. The dose response data was complemented by measurements of baseline transcript 

expression levels using mRNA‐seq as well as the unperturbed protein and phosphoprotein 

abundances obtained using shotgun mass spectroscopy. We used the baseline datasets to build 

predictive models using a Random Forest Regressor with the leave‐pair‐out cross validation 

scheme. The area over the growth rate curve (GRAOC) was used as the response metric for the 

predictions, and we evaluated the model accuracy as the fraction of cell pairs that were 

correctly ranked in cross‐validation folds. We observed high accuracies for the model across 

different drug classes indicating that the baseline expression and inferred profiles were good 

predictors of drug sensitivity in cancer cells. We found that the baseline transcriptomics profile 

was superior for predicting drug responses across a large number of drugs. Furthermore, our 

approach enabled us to gain insight on biological processes that responsible for differential 

response across drugs and cell lines. 

 

26. Building a Deeper Understanding of the Virus‐Host Arms Race Inside the Cell 

Erika Olson 

All mammalian cells have a cohort of protein sensors that detect and respond to virus‐

associated molecular patterns, which are in aggregate termed the intracellular innate immune 

system. Viral pathogenicity strongly correlates with the potency and quantity of mechanisms by 

which the virus subverts these sensors and signaling pathways; of the only eight genes that 

Ebolavirus encodes, four genes (half!) inhibit the innate immune system, and two of the four 

genes are solely devoted to inhibiting intracellular innate immunity. However, the mechanisms 

by which viruses accomplish this are generally unknown, due to a combination of lack of study 

and extreme biological variability between viruses. We are studying the mechanisms by which 

viruses inhibit the human intracellular innate immune system by screening viral genes in high‐

throughput using fluorescence microscopy. Our aim is to enable computational detection of 

viral pathogenicity and development of broad‐spectrum antivirals. 

 

27. Mitochondrial functional approach to predicting effective therapies in 

relapsed acute myeloid leukemia 

Marissa Pioso 

Page 43: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      43 

 

28. Chemically Induced Degradation of Anaplastic Lymphoma Kinase (ALK) 

Chelsea Powell 

We present the development of the first small molecule degraders that can induce anaplastic 

lymphoma kinase (ALK) degradation, including in non‐small‐cell lung cancer (NSCLC), anaplastic 

large‐cell lymphoma (ALCL), and neuroblastoma (NB) cell lines. These degraders were 

developed through conjugation of known pyrimidine‐based ALK inhibitors, TAE684 or LDK378, 

and the cereblon ligand pomalidomide. We demonstrate that in some cell types degrader 

potency is compromised by expression of drug transporter ABCB1. In addition, proteomic 

profiling demonstrated that these compounds also promote the degradation of additional 

kinases including PTK2 (FAK), Aurora A, FER, and RPS6KA1 (RSK1). 

 

29. Inference for clinical trials when the patient population is subjected to 

changes over time 

Massimiliano Russo 

A common assumption of clinical trials is that patients' characteristics, as well as treatment 

effects, do not vary during the course of the study. However, when trials enrolls patients over 

several  years, this hypothesis may not hold.  Ignoring variations of the outcome distribution of 

patients over time can lead to biased treatment effects estimates and inflated Type I error of 

standard testing procedures. We propose two testing procedures that account for trends in 

patients' outcomes over time applicable in adaptive clinical trials. The proposed methods 

preserve targeted frequentist operating characteristics (error rates). The first testing procedure 

models trends in the patient outcomes with splines in a semi‐parametric ANOVA testing 

framework.  A second strategy consists in quantifying the difference in enrollment time 

between a treatment and the control groups via a suitable discrepancy measure, and use such 

measure to adjust for the presence of trends.  We investigate through simulations the proposed 

methods and assess the consequences of time trends in Bayesian adaptive randomized designs 

and in platform trials. 

 

   

Page 44: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

44    HiTS Symposium 2019 

30. shinyDepMap: an interactive web‐tool to explore gene essentiality in Cancer 

Dependency Map 

Kenichi Shimada 

Individual cancers rely on distinct essential genes for their survival. Towards achieving precision 

medicine, it is crucial to understand relationship between cancers and essential and tumor 

suppressor genes, which is still a daunting task. Cancer Dependency Map, or DepMap, is an 

ongoing project to achieve this through genome‐wide CRISPR and shRNA screening in hundreds 

of cell lines. While DepMap has been shown powerful, its interpretation is not straightforward 

because of the complicated nature. Here, we showed that a unified ‘efficacy score’ combining 

CRISPR and shRNA data allowed us to identify essential genes and tumor suppressor genes. 

Further, cluster analysis of efficacy profiles of the essential genes revealed proteins working 

together in the same pathways or complexes. The analysis has been made accessible by a web‐

based tool, called shinyDepMap, which allows broader researchers to explore functions of the 

genes of their interest. 

 

31. Targeting the PI5P4K and PIKfyve lipid kinases in cancer using novel covalent 

inhibitors 

Carmen Sivakumaren 

The phosphatidylinositol 5‐phosphate 4‐kinases (PI5P4Ks) have been demonstrated to be 

important for cancer cell proliferation and other diseases. However, the therapeutic potential 

of targeting these kinases is understudied due to a lack of potent, specific small molecules 

available. Here we present the discovery and characterization of a novel pan‐PI5P4K inhibitor, 

THZ‐P1‐2, that covalently targets cysteines on a disordered loop in PI5P4K. THZ‐P1‐2 

demonstrates cellular on‐target engagement with limited off‐targets across the kinome. 

AML/ALL cell lines were sensitive to THZ‐P1‐2, consistent with PI5P4K’s reported role in 

leukemogenesis. THZ‐P1‐2 causes autophagosome clearance defects and upregulation in TFEB 

nuclear localization and target genes, disrupting autophagy in a covalent‐dependent manner 

and phenocopying the effects of PI5P4K genetic deletion.  

PIKfyve, a related understudied lipid kinase, has also been validated as a target in Non‐Hodgkin 

lymphoma and Ebola viral infection. We observed that THZ‐P1‐2 was also capable of covalently 

binding to PIKfyve, albeit at a much lower preference than PI5P4K. We reengineered compound 

selectivity towards PIKfyve and identified a class of compounds from the THZ‐P1‐2 scaffold 

exhibiting picomolar‐to‐nanomolar affinity. These inhibitors exhibit cellular on‐target 

engagement and vacuolar enlargement, a well‐established PIKfyve inhibitory phenotype. 

Docking/modeling studies and mass spectrometry revealed a similar distant cysteine, Cys1970, 

to be covalently labeled by these compounds. Lastly, this THZ‐family of inhibitors, particularly 

Page 45: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      45 

two top compounds MFH‐5‐3 and MFH‐5‐4, exhibit potent antiproliferative activity in 

lymphoma cell lines and inhibition of Ebola viral infectivity. 

Taken together, our studies demonstrate that the PI5P4Ks and PIKfyve are tractable targets, 

with inhibitors serving as useful tools to further interrogate the therapeutic potential of these 

noncanonical lipid kinases and inform drug discovery campaigns in the context of cancer, Ebola, 

and potentially other autophagy‐dependent diseases. 

 

32. DeepDyeDrop: a high‐throughput microscopy platform for phenotyping the 

response of cancer cell lines to therapeutic agents 

Chiara Victor 

The accurate measurement of diverse phenotypic response in cells treated with drugs is an 

integral step in the pre‐clinical development of new therapeutics, in addition to providing 

insight into drug mechanisms of action. Dose‐response studies aimed at identifying sensitive 

and resistant cell lines or differences among related compounds are increasingly performed on 

a relatively large scale with panels of genetically diverse cancer cell lines and compound 

libraries. To enable this level of throughput, these screens have typically been performed using 

surrogate measurements of population level cell viability, such as CellTiterGlo. Hits from such 

primary screens are then typically pursued using follow‐up studies for specific readouts that are 

time consuming and expensive. Although there will always be trade‐offs to be made between 

throughput, and resolution, an intermediate assay that enables sufficient throughput and 

information output has the potential to be time‐saving and cost‐sparing in pre‐clinical research 

thus justifying the use of a richer assay at an earlier stage of compound screening. We present 

the Deep Dye Drop assay, a minimally disruptive, high‐throughput, customizable microscopy‐

based method that can serve as a primary screening platform and provide phenotypic insight at 

the single cell level. In addition to cell viability, the Deep Dye Drop assay provides detailed cell 

cycle information enabling the detection of phenotypic subtleties and fractional responses 

otherwise missed if data are only considered at the population level. We apply these methods 

to identify differences in phenotypic responses among 42 ovarian cancer cell lines upon 

treatment with 40 small molecule kinase inhibitors 

 

   

Page 46: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

46    HiTS Symposium 2019 

33. TANK‐Binding Kinase 1 (TBK1) As A Novel Cancer Immunotherapy Target 

Ajay Vishwakarma 

Despite the unprecedented success of immune checkpoint blockade (ICB) in melanoma and 

other cancers, tackling innate (primary) resistance remains a major challenge and robust 

biomarkers to guide treatment are lacking. Clinical trials are already underway evaluating novel 

immune modulatory agents in combination with anti‐PD‐1/PD‐L1 therapies in an effort to 

overcome innate resistance. Despite increasing reports of ‘rational’ combination strategies, 

these therapies remain “one size fits all”, due the lack of robust biomarkers to guide clinical 

decision‐making. There is an unmet need for novel approaches, tools, techniques, and methods 

for pre‐clinical and clinical use to better understand mechanisms of response and resistance to 

immune checkpoint inhibitors and next‐generation anti‐tumor immune modulatory drugs. We 

have adapted a 3D microfluidic device to the short‐term culture of murine‐ and patient‐ derived 

organotypic tumor spheroids (MDOTS/PDOTS)for functional ex vivo profiling of PD‐1 blockade 

in a model tumor immune microenvironment (TIME) to facilitate identification of mediators of 

response and resistance to ICB and to guide development of next‐generation immunotherapy 

combinations. The MDOTS/PDOTS platform provides a window into the complex and dynamic 

events of the TIME during response (and resistance) to ICB and is an ideal model system for 

pre‐clinical evaluation of novel cancer immunotherapy targets. Focused evaluation of novel 

treatment combinations using MDOTS identified TANK‐binding kinase 1 (TBK1) as a novel 

cancer immunotherapy target, mirroring in vivo efficacy of this treatment approach. TBK1 is a 

Ser/Thr kinase involved in innate immune signaling and is an emerging target for anti‐cancer 

therapy. Importantly, independent orthogonal data from two different laboratories has also 

identified TBK1 as a cancer immunotherapy target. We have confirmed that Tbk1 deletion 

and/or TBK1 pharmacologic inhibition enhances response to in vivo anti‐PD‐1 therapy, and have 

characterized the impact of deletion of Tbk1 (CRISPR) or pharmacologic inhibition of TBK1 

(Cmpd1) on the tumor‐immune microenvironment.Lastly, we confirmed that resistance to PD‐1 

blockade can be overcome with pharmacologic TBK1 inhibition using murine‐ and patient‐

derived organotypic tumor spheroids in 3D microfluidic culture. These findings confirm TBK1 as 

a target to overcome resistance to PD‐1 blockade, further supporting the pre‐clinical and 

clinical development of this novel combination strategy. 

 

   

Page 47: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      47 

34. Mapping Immune Landscape in Clear Cell Renal Carcinoma by Single‐Cell 

RNA‐seq 

Ajay Vishwakarma 

Human clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) is one of the most immunologically distinct tumor 

types due to high levels of tumor‐infiltrating immune cells including T cells, but ccRCC has 

relative low mutational burden and neoantigens and not every patient responds to 

immunotherapy. In contrast to other cancers infiltration with cytotoxic CD8+ T cells is 

associated with poorer overall survival in ccRCC, suggesting that sub‐populations of CD8+ and 

other immune cells may underlie this observation. To characterize the tumor immune 

microenvironment of ccRCC, we applied single‐cell RNA sequencing along with T cell receptor 

sequencing to map the transcriptomic heterogeneity of 24,904 individual CD45+ lymphoid and 

myeloid cells in matched tumor and blood from patients with ccRCC. We identified multiple and 

distinct immune cell phenotypes for B and T (CD4 and CD8) lymphocytes, natural kill (NK) cells, 

and myeloid cells. Evaluation of T cell receptor (TCR) sequences revealed limited shared 

clonotypes between patients, whereas tumor‐infiltrating T cell clonotypes were frequently 

found in peripheral blood, albeit in lower abundance. Evaluation of myeloid subsets revealed 

unique gene programs defining monocytes, dendritic cells and tumor‐associated macrophages. 

In summary, here we have leveraged scRNA‐seq to refine our understanding of the relative 

abundance, diversity and complexity of the immune landscape of ccRCC. This report represents 

the first such characterization of the ccRCC immune landscape using scRNA‐seq. With further 

characterization and functional validation, these findings may identify novel sub‐populations of 

immune cells amenable to therapeutic intervention. 

 

35. Reaction networks and toric geometry in single‐cell, multiplex data 

Shu Wang 

The goal of many single‐cell studies on eukaryotic cells is to gain insight into the biochemical 

reactions that control cell fate and state. We introduce a new notion, which we call the 

effective stoichiometric space (ESS), that elucidates network structure from the covariances of 

single‐cell, multiplex data. The ESS approach differs from methods that are based on purely 

statistical models of data: it allows a new, data‐driven translation of the theory of toric varieties 

in geometry and specifically their role in chemical reaction networks. As illustrations of our 

approach, we find stoichiometry in different single‐cell datasets, and pinpoint dose‐

dependence of network perturbations in drug‐treated cells. 

 

   

Page 48: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

48    HiTS Symposium 2019 

36. Synthetic gene circuits for cancer immunotherapy: Turning cancer cells 

against themselves. 

Ming‐Ru Wu 

Cancer immunotherapy has demonstrated robust efficacy in clinical trials, but challenges such 

as the lack of ideal targetable tumor antigens, severe toxicity, and tumor‐mediated 

immunosuppression still limit its success. To overcome these challenges, I have designed a 

synthetic cancer‐targeting gene circuit platform that enables a localized and robust 

combinatorial immunotherapy from within cancer cells: a Trojan horse‐like approach. Once the 

circuits are introduced into cells, they will sense cancer‐specific transcription factor activities, 

and trigger an effective combinatorial immunotherapy selectively from within cancer cells, 

while keeping normal cells unharmed. The circuit cured disseminated ovarian cancer in vivo in a 

mouse model. This platform can be adjusted to treat multiple cancer types and can potentially 

trigger any genetically‐encodable immunomodulators as therapeutic outputs. Moreover, this 

gene circuit platform can be adapted to treat additional diseases exhibiting aberrant 

transcription factor activities, such as chronic metabolic diseases and autoimmune disorders. 

 

37. Automated image acquisition and analysis tools for quantifying multiplexed 

high‐dimensional data 

Clarence Yapp 

Automated microscopes (including plate‐based imagers and slide scanners) have resulted in a 

significant increase in the rate of data generation. Vendors continue to offer accessories to 

their instruments with direct benefits toward 1) throughput (scheduling software, robot plate 

handlers, filter wheels, larger camera sensors), 2) resolution (water immersion lenses, spinning 

disk confocal units), 3) sensitivity and deeper penetration (Class 4 lasers and higher QE 

cameras), and 4) number of channels (5‐8 channels ranging from UV to near infrared excitation) 

all in modular platforms. However, the increase in availability of data from clinical samples puts 

a strain on image analytical techniques where there is an even higher demand for performance 

and accuracy. Because of the inter‐ and intra‐ heterogeneity of patient‐derived tissue, we have 

turned to machine learning and, more recently, deep learning models for cell detection and 

object classification. These have been deployed on a high performance cluster for faster 

turnaround and parallelization.  Here, we highlight just some of these different image 

acquisition instruments and image segmentation tools used at the Laboratory of Systems 

Pharmacology, Harvard Program in Therapeutics Science. 

 

   

Page 49: HiTS Symp 2019 - Program Bookhits.harvard.edu/wp-content/uploads/2019/10/hits_symp_2019_program_book...Caspase‐2‐PIDDosome switches p53 dynamics in cells that escape DNA damage‐

October 21, 2019      49 

38. Discovery of a Small Molecule Degrader that Induces Sustained AKT 

Degradation and Prolonged Inhibition of Downstream Signaling 

Inchul You 

The PI3K/AKT signaling cascade is one of the most commonly dysregulated pathways in cancer, 

with over half of tumors exhibiting aberrant AKT activation. Although potent small molecule 

AKT inhibitors have entered clinical trials, robust and durable therapeutic responses have not 

been observed. As an alternative strategy to target AKT, we report the development of INY‐03‐

041, a pan‐AKT degrader consisting of an AKT inhibitor conjugated to a recruiter of the E3 

ubiquitin ligase. INY‐03‐041 induced potent degradation of all three AKT isoforms and displayed 

enhanced anti‐proliferative effects relative to current AKT inhibitors. Notably, INY‐03‐041 

promoted sustained AKT degradation and inhibition of downstream signaling effects for up to 

96 hours, even after compound washout. Overall, our findings suggest that AKT degradation 

may confer prolonged pharmacological effects compared to inhibition, and highlight the 

potential advantages of AKT‐targeted degradation.