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Enregistrement W4390661109 · doi:10.1016/j.jhep.2023.12.023

Single-cell, single-nucleus, and spatial transcriptomics characterization of the immunological landscape in the healthy and PSC human liver

2024· article· en· W4390661109 sur OpenAlexafffund
Tallulah Andrews, Diana Nakib, Cátia T. Perciani, Xue Zhong, Lewis Liu, Erin Winter, Damra Camat, Sai Chung, Patricia Lumanto, Justin Manuel, Shantel Mangroo, Bettina E. Hansen, Bal Arpinder, Cornelia Thoeni, Blayne A. Sayed, Jordan J. Feld, Adam J. Gehring, Aliya Gulamhusein, Gideon M. Hirschfield, Amanda Ricciuto, Gary D. Bader, Ian D. McGilvray, Sonya A. MacParland

Notice bibliographique

RevueJournal of Hepatology · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueLiver Diseases and Immunity
Établissements canadiensHospital for Sick ChildrenToronto Liver CentreToronto Rehabilitation InstituteUniversity of TorontoUniversity Health NetworkWestern University
Organismes subventionnairesCanadian Institutes of Health ResearchUniversity Health Network FoundationUniversity of TorontoPublic Health AgencyChan Zuckerberg InitiativeNational Institutes of HealthPublic Health Agency of CanadaCanada First Research Excellence FundGovernment of OntarioPSC Partners Seeking a CureSilicon Valley Community Foundation
Mots-clésTranscriptomeNucleusCellHuman liverBiologyCell biologyComputational biologyGeneGeneticsGene expressionIn vitro

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background Primary sclerosing cholangitis (PSC) is an immune-mediated cholestatic liver disease characterized by bile retention, biliary tree destruction, and progressive fibrosis leading to end stage liver disease and transplantation. There is an unmet need to understand the cellular composition of the PSC liver and how it underlies disease pathogenesis. We generated a comprehensive atlas of the PSC liver in comparison to a primary biliary cholangitis (PBC) and reference healthy liver dataset using multiple multi-omic modalities and functional validation. Methods We employed single-cell (sc) RNA-seq (47,156 cells), single-nucleus (sn) RNA-seq (23,000 nuclei) and spatial transcriptomics (1 sample by 10x Visium and 5 samples with multi-region profiling by Nanostring GeoMx Digital Spatial Profiler) to profile the cellular ecosystem in 10 patients with PSC. Transcriptomic profiles were compared to 24 neurologically deceased donor livers (107,542 cells) and spatial transcriptomics controls, 18,240 cells and 20,202 nuclei from 3 patients with PBC, and publicly available scRNA-seq data from 5 uninjured, 2 NAFLD, 2 ALD, and 1 PBC liver samples. Flow cytometry and intracellular cytokine staining was performed to validate PSC-specific differences in immune cell phenotype and function. Results PSC explants with cirrhosis of the liver parenchyma and prominent periductal fibrosis contained a population of hepatocytes expressing a cholangiocyte-like phenotype. These hepatocytes were surrounded by diverse immune cell populations, including monocyte-like macrophages, liver-resident and circulating natural killer cells. PSC-associated cholangiocytes, hepatic stellate cells, and endothelial cells expressed chemokine and cytokine transcripts typically involved in immune cell recruitment. As well, expanded CD4 + T cells, dendritic cells and neutrophils in the PSC liver expressed the corresponding receptors to these chemokines and cytokines, suggesting potential recruitment. Tissue-resident macrophages, by contrast, were reduced in number and exhibited a dysfunctional and downregulated inflammatory response to LPS and IFN-Ɣ stimulation. Conclusions We present a comprehensive atlas of the PSC liver and demonstrate hyper-activation and exhaustion-like phenotypes of myeloid cells and markers of chronic cytokine expression in late-stage PSC lesions. This atlas has the potential to expand our understanding of the cellular complexity of PSC and to inform novel treatment development. Impact and Implications Primary sclerosing cholangitis (PSC) is a rare liver disease characterized by chronic inflammation and irreparable damage to the bile ducts resulting in liver failure. Due to a limited understanding of the underlying pathogenesis of disease, there remains a paucity of treatment options. We sequenced healthy and diseased livers to compare the activity, interactions, and localization of immune and non-immune cells. This revealed that hepatocytes lining PSC scar regions are transforming into cholangiocytes, whereas immune cells are accumulating within the scars. Of these cells, macrophages, which typically contribute to tissue repair, were enriched in immunoregulatory genes and demonstrated a lack of responsiveness to stimulation. These cells may be involved in maintaining hepatic inflammation and could be targeted in novel therapeutic drug development.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,003

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,028
Tête enseignante GPT0,253
Écart entre enseignants0,225 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations159
Publié2024
Routes d'admission2
Résumé présentnon

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