Cellular blueprint of healthy and diseased human epiglottis and subglottis—a study of the Canadian Airways Research (CARE) group
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The larynx consists of the supraglottis, glottis, and subglottis and each differ in tissue composition, lymphatic drainage, ability to counter infections, and response to injuries. However, the cellular mechanisms driving laryngeal homoeostasis remain largely unexplored. As a result, understanding disease pathogenesis within the larynx including idiopathic subglottic stenosis (iSGS) and intubation-related traumatic stenosis has been challenging. Here, we sought to characterise the cellular processes governing laryngeal health and disease. METHODS: As part of the prospective Canadian Airways Research (CARE) iSGS study, we characterised 122,004 high-quality transcriptomes using single nucleus RNA-sequencing to profile 11 human epiglottis and 17 human subglottis biopsies across three different conditions: control, iSGS, and intubation-related traumatic stenosis to define cell populations and pathways associated with disease. We validated our results using cohort-level bulk transcriptomics using 114 human epiglottis and 121 human subglottis. FINDINGS: We defined the single-cell taxonomy of the human subglottis and epiglottis using single-nucleus sequencing in both healthy and disease states. Mechanistically, we discovered the presence of unique epithelial and fibroblast progenitor subsets within the control subglottis but not within the anatomically adjacent epiglottis. The uncontrolled proliferation of these cellular subsets exhibited skewed sex hormone signalling and orchestrated a fibro-inflammatory cascade. We leveraged cohort-level bulk transcriptomics to define hallmarks of iSGS associated with disease covariates and introduced the first biomarker associated with recurrent relapse. Longitudinal sampling demonstrated that the subglottic microenvironment in patients with iSGS is changing dynamically with and without therapeutic intervention. INTERPRETATION: Together, our data refines our understanding of laryngeal biology, nominates candidate compounds for iSGS treatment, and serves as a transformative platform for future clinical investigations to further precision laryngology. FUNDING: This study was funded by a grant from the American Laryngology Association (#1082), an Academic Medical Organisation of Southwestern Ontario innovation fund grant (INN21-016), grant support from the Departments of Otolaryngology-Head and Neck Surgery at University of Toronto, Canada and Western University, Canada. ACN was supported by the Wolfe Surgical Research Professorship in the Biology of Head and Neck Cancers Fund. PYFZ was supported by a Vanier Canada Graduate Scholarship and PSI Foundation fellowship.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».