CIBERSORT 免疫浸潤(rùn)(2023.1.2更新版)

目前主流的免疫浸潤(rùn)計(jì)算方法是CIBERSORT和ssgsea悯辙,今天介紹CIBERSORT。

1.輸入數(shù)據(jù)要什么

下面這段話摘自CIBERSORT的介紹

Importantly, all expression data should be non-negative, devoid of missing values, and represented in non-log linear space.

For Affymetrix microarrays, a custom chip definition file (CDF) is recommended (see Subheading 3.2.2) and should be normalized with MAS5 or RMA.

Illumina Beadchip and single color Agilent arrays should be processed as described in the limma package.

Standard RNA-Seq expression quantification metrics, such as frag- ments per kilobase per million (FPKM) and transcripts per kilobase million (TPM), are suitable for use with CIBERSORT. –《Profiling Tumor Infiltrating Immune Cells with CIBERSORT》

非常清楚的寫(xiě)出了輸入數(shù)據(jù)的要求:
1.不可以有負(fù)值和缺失值

2.不要取log

3.如果是芯片數(shù)據(jù)睦尽,昂飛芯片使用RMA標(biāo)準(zhǔn)化刹缝,Illumina 的Beadchip 和Agilent的單色芯片糕殉,用limma處理。

4.如果是RNA-Seq表達(dá)量驹针,使用FPKM和TPM都很合適烘挫。

芯片的要求可能把你唬住了,GEO常規(guī)的表達(dá)矩陣都是這樣得到的,直接下載使用即可饮六。注意有的表達(dá)矩陣下載下來(lái)就已經(jīng)取過(guò)log其垄,需要逆轉(zhuǎn)回去。有的經(jīng)過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)化或者有負(fù)值卤橄,需要處理原始數(shù)據(jù)绿满,前面寫(xiě)過(guò)介紹文了。

2.來(lái)一個(gè)示例

找了一個(gè)轉(zhuǎn)錄組fpkm數(shù)據(jù)窟扑。

a = read.delim("GSE201050_4_genes_fpkm_expression.txt.gz",check.names = F)
library(stringr)
exp = a[,str_starts(colnames(a),"FPKM")]
k = !duplicated(a$gene_name);table(k)
## k
## FALSE  TRUE 
##  7089 43030

exp = exp[k,]
rownames(exp) = unique(a$gene_name)
colnames(exp) = str_remove(colnames(exp),"FPKM.")
exp[1:4,1:4]
##             CK_1        CK_2       CK_3      D_2_1
## TSPAN6  1.931311  2.10492200  2.6443970  3.6337456
## TNMD    0.000000  0.03177236  0.0000000  0.0000000
## DPM1   61.199326 60.15538342 63.9972350 67.9992979
## SCYL3   1.218088  1.09913176  0.8558017  0.9523167

2.3 做成cibersort要求的輸入文件

需要兩個(gè)輸入文件:

一個(gè)是表達(dá)矩陣文件

一個(gè)是R包里的內(nèi)置數(shù)據(jù)LM22.txt喇颁,記錄了22種免疫細(xì)胞的基因表達(dá)特征數(shù)據(jù)。

由于讀取文件的代碼比較粗暴嚎货,為了適應(yīng)它橘霎,導(dǎo)出文件之前需要把行名變成一列。不然后面就會(huì)有報(bào)錯(cuò)殖属。

library(tidyverse)
exp2 = as.data.frame(exp)
exp2 = rownames_to_column(exp2)
write.table(exp2,file = "exp.txt",row.names = F,quote = F,sep = "\t")

2.4. 運(yùn)行CIBERSORT

f = "ciber_GSE201050.Rdata"
if(!file.exists(f)){
  #devtools:: install_github ("Moonerss/CIBERSORT")
  library(CIBERSORT)
  lm22f = system.file("extdata", "LM22.txt", package = "CIBERSORT")
  TME.results = cibersort(lm22f, 
                        "exp.txt" , 
                        perm = 1000, 
                        QN = T)
  save(TME.results,file = f)
}
load(f)
TME.results[1:4,1:4]

##       B cells naive B cells memory Plasma cells T cells CD8
## CK_1    0.047478089    0.000000000  0.013099049 0.035400078
## CK_2    0.004488084    0.000000000  0.004812423 0.025224919
## CK_3    0.000000000    0.003064788  0.001037858 0.013915937
## D_2_1   0.003727559    0.000000000  0.000000000 0.001672263

re <- TME.results[,-(23:25)]

運(yùn)行有些慢茎毁。計(jì)算出來(lái)的結(jié)果包含了22種免疫細(xì)胞的豐度,還有三列其他統(tǒng)計(jì)量忱辅,不管它們七蜘。

2.5. 經(jīng)典的免疫細(xì)胞豐度熱圖

那些在一半以上樣本里豐度為0的免疫細(xì)胞,就不展示在熱圖里了墙懂。我看了一下這個(gè)熱圖橡卤,從聚類的情況來(lái)看,不同分組之間沒(méi)有很好的分開(kāi)损搬。

library(pheatmap)
k <- apply(re,2,function(x) {sum(x == 0) < nrow(TME.results)/2})
table(k)

## k
## FALSE  TRUE 
##    14     8

re2 <- as.data.frame(t(re[,k]))
Group = str_sub(colnames(exp),1,str_length(colnames(exp))-2)
table(Group)

## Group
##     CK    D_2    D_3   DP_3 DP_3_1     YS 
##      3      3      3      3      3      3

an = data.frame(group = Group,
                row.names = colnames(exp))
pheatmap(re2,scale = "row",
         show_colnames = F,
         cluster_cols = F,
         annotation_col = an,
         color = colorRampPalette(c("navy", "white", "firebrick3"))(50))

2.6. 經(jīng)典柱狀圖

可以展示出每個(gè)樣本的免疫細(xì)胞比例

library(RColorBrewer)
mypalette <- colorRampPalette(brewer.pal(8,"Set1"))
dat <- re %>% 
  as.data.frame() %>%
  rownames_to_column("Sample") %>% 
  mutate(group = Group) %>% 
  gather(key = Cell_type,value = Proportion,-Sample,-group) %>% 
  arrange(group)

dat$Sample = factor(dat$Sample,ordered = T,levels = unique(dat$Sample)) #定橫坐標(biāo)順序
# 先把group排序碧库,然后將sample設(shè)為了因子,確定排序后的順序?yàn)樗角汕冢詢蓤D的順序是對(duì)應(yīng)的嵌灰。
dat2 = data.frame(a = 1:ncol(exp),
                  b = 1,
                  group = sort(Group)) 

p1 = ggplot(dat2,aes(x = a, y = b)) + 
      geom_tile(aes(fill = group)) + 
      scale_fill_manual(values = mypalette(22)[1:length(unique(Group))]) +
      theme(panel.grid = element_blank(), 
            panel.background = element_blank(), 
            axis.line = element_blank(), 
            axis.ticks = element_blank(), 
            axis.text = element_blank(), 
            axis.title = element_blank()) + 
      scale_x_continuous(expand = c(0, 0)) +
      labs(fill = "Group")

p2 = ggplot(dat,aes(Sample, Proportion,fill = Cell_type)) + 
  geom_bar(stat = "identity") +
  labs(fill = "Cell Type",x = "",y = "Estiamted Proportion") + 
  theme_bw() +
  theme(#axis.text.x = element_blank(),
        axis.ticks.x = element_blank()
        ) + 
  scale_y_continuous(expand = c(0.01,0)) +
  scale_fill_manual(values = mypalette(22))

library(patchwork)
p1 / p2 + plot_layout(heights = c(1,10),guides = "collect" ) &
  theme(legend.position = "bottom")

3.7 箱線圖

展示免疫細(xì)胞之間的比較。

ggplot(dat,aes(Cell_type,Proportion,fill = Cell_type)) + 
  geom_boxplot() + 
  theme_bw() + 
  labs(x = "Cell Type", y = "Estimated Proportion") +
    theme(axis.text.x = element_blank(),
        axis.ticks.x = element_blank(),
        legend.position = "bottom") + 
  scale_fill_manual(values = mypalette(22))

每種免疫細(xì)胞不同分組的結(jié)果做個(gè)比較:

畫(huà)出全部在組間差異顯著的細(xì)胞

# 全是0的行去掉
k = colSums(re)>0;table(k)

## k
## FALSE  TRUE 
##     2    20

re = re[,k]
library(tinyarray)
draw_boxplot(t(re),factor(Group),
             drop = T,
             color = mypalette(length(unique(Group))))+
  labs(x = "Cell Type", y = "Estimated Proportion") 

單畫(huà)某一個(gè)感興趣的免疫細(xì)胞

dat2 = dat[dat$Cell_type=="Eosinophils",]
library(ggpubr)
ggplot(dat2,aes(Group,Proportion,fill = Group)) + 
  geom_boxplot() + 
  theme_bw() + 
  labs(x = "Group", y = "Estimated Proportion") +
  theme(legend.position = "top") + 
  scale_fill_manual(values = mypalette(length(unique(Group))))+ stat_compare_means(aes(group = Group,label = ..p.signif..),method = "kruskal.test")

搞掂~

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末颅悉,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市沽瞭,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌剩瓶,老刑警劉巖驹溃,帶你破解...
    沈念sama閱讀 206,126評(píng)論 6 481
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場(chǎng)離奇詭異延曙,居然都是意外死亡豌鹤,警方通過(guò)查閱死者的電腦和手機(jī),發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 88,254評(píng)論 2 382
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門枝缔,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來(lái)布疙,“玉大人,你說(shuō)我怎么就攤上這事×榱伲” “怎么了拣挪?”我有些...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 152,445評(píng)論 0 341
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長(zhǎng)俱诸。 經(jīng)常有香客問(wèn)我菠劝,道長(zhǎng),這世上最難降的妖魔是什么睁搭? 我笑而不...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 55,185評(píng)論 1 278
  • 正文 為了忘掉前任赶诊,我火速辦了婚禮,結(jié)果婚禮上园骆,老公的妹妹穿的比我還像新娘舔痪。我一直安慰自己,他們只是感情好锌唾,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 64,178評(píng)論 5 371
  • 文/花漫 我一把揭開(kāi)白布锄码。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般晌涕。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪滋捶。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 48,970評(píng)論 1 284
  • 那天余黎,我揣著相機(jī)與錄音重窟,去河邊找鬼。 笑死惧财,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛巡扇,可吹牛的內(nèi)容都是我干的。 我是一名探鬼主播垮衷,決...
    沈念sama閱讀 38,276評(píng)論 3 399
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開(kāi)眼厅翔,長(zhǎng)吁一口氣:“原來(lái)是場(chǎng)噩夢(mèng)啊……” “哼!你這毒婦竟也來(lái)了搀突?” 一聲冷哼從身側(cè)響起刀闷,我...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 36,927評(píng)論 0 259
  • 序言:老撾萬(wàn)榮一對(duì)情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎描姚,沒(méi)想到半個(gè)月后涩赢,有當(dāng)?shù)厝嗽跇?shù)林里發(fā)現(xiàn)了一具尸體戈次,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 43,400評(píng)論 1 300
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡轩勘,尸身上長(zhǎng)有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 35,883評(píng)論 2 323
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了怯邪。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片绊寻。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 37,997評(píng)論 1 333
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出澄步,到底是詐尸還是另有隱情冰蘑,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 33,646評(píng)論 4 322
  • 正文 年R本政府宣布村缸,位于F島的核電站祠肥,受9級(jí)特大地震影響,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏梯皿。R本人自食惡果不足惜仇箱,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 39,213評(píng)論 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望东羹。 院中可真熱鬧剂桥,春花似錦、人聲如沸属提。這莊子的主人今日做“春日...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 30,204評(píng)論 0 19
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽(yáng)冤议。三九已至斟薇,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間恕酸,已是汗流浹背奔垦。 一陣腳步聲響...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 31,423評(píng)論 1 260
  • 我被黑心中介騙來(lái)泰國(guó)打工, 沒(méi)想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留尸疆,地道東北人椿猎。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 45,423評(píng)論 2 352
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長(zhǎng)得像寿弱,于是被迫代替她去往敵國(guó)和親犯眠。 傳聞我的和親對(duì)象是個(gè)殘疾皇子,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 42,722評(píng)論 2 345

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容