t-SNE(t分布随机邻域嵌入)是一种用于探索高维数据的非线性降维算法。它将多维数据映射到适合于人类观察的两个或多个维度。t-SNE非线性降维算法通过基于具有多个特征的数据点的相似性识别观察到的簇来在数据中找到模式。另外t-SNE的输出可以作为其他分类算法的输入特征。因为t-SNE算法定义了数据的局部和全局结构之间的软边界。t-SNE几乎可用于所有高维数据集,广泛应用于图像处理,自然语言处理和语音处理。在生物信息中可广泛应用于基因表达数据、基因甲基化数据、基因突变数据等,能够直观地对不同数据集进行比较。基本原理从方法上来讲,t-SNE本质上是基于流行学习(manifoldlearning)的降维算法,不同于传统的PCA和MMD等方法,t-SNE在高维用normalizedGaussiankernel对数据点对进行相似性建模。相应的,在低维用t分布对数据点对进行相似性(直观上的距离)建模,然后用KL距离来拉近高维和低维空间中的距离分布。 TCGA数据机器学习研究数据包。辽宁文章成稿指导数据科学售后服务
ssGSEA基本原理
对于一个基因表达矩阵,ssGSEA首先对样本的所有基因的表达水平进行排序获得其在所有基因中的秩次rank。然后对于输入的基因集,从基因集中寻找表达数据里存在的基因并计数,并将这些基因的表达水平求和。接着基于上述求值,计算通路中每个基因的富集分数,并进一步打乱基因顺序重新计算富集分数,重复一千次,***根据基因富集分数的分布计算p值整合基因集**终富集分数。
数据要求
1、特定感兴趣的基因集(通常为免疫细胞表面marker genes),列出基因集中基因
2、基因表达矩阵,为经过log2标准化的芯片数据或者RNA-seq count数数据(基因名形式与基因集对应)
下游分析
免疫细胞浸润分数相关性(corralation)分析 湖北数据库建设数据科学经验丰富基因富集分析是在一组基因中找到具有一定基因功能特征和生物过程的基因集的分析方法。
术语解读:
TME: Tumormicroenvironment
TMEscore: TMEsignature score(使用PCA算法计算得到,高意味着对病毒和干扰素免疫***和应答敏感。)
PCA:Principal component analysis
CIBERSORT:Cell type identification by estimating relative subset of known RNA transcripts
CYT:Cytolytic activity
EMT:Epithelial-mesenchymal-transition
CR: Completeresponse
PR: Partialresponse
PD:Progressive disease
TMB: Tumormutational burden
数据要求:
各细胞之间的相关关系、pvalue、聚类/分类结果、跟预后的关系表。
TMB**突变负荷**突变负荷(TMB)作为免疫疗法的生物标志物,能够较好的预测患者免疫***的疗效。基于**突变负荷,可以从一种新的角度探寻基因跟免疫及预后的关系。一般应用场景:基于TMB预测不同性状的免疫***疗效、不同基因表达或突变对免疫***潜在的影响。基本原理:**突变负荷(TumorMutationBurden,TMB),通常被定义为一份**样本中,所评估基因的外显子编码区每兆碱基中发生置换和插入/缺失突变的总数。近年许多研究都报道了TMB与PD-1/PD-L1抑制剂的疗效高度相关,同时基于TMB进行的临床研究都得到了较好的结果。这让一些**患者可以通过TMB标志物对免疫疗法的疗效进行一定程度的预测。结合TMB,可以从免疫***角度探寻关键基因、探究不同亚型**存在的不同发病机制。数据要求:基因突变数据,临床或其他分类数据。 诊疗软件开发、算法还原与开发、临床统计等数据科学工作。
LASSO是一种机器学习算法,通常被用来构建可以预测预后情况的基因模型。也可以筛选与特定性状相关性强的基因。LASSO对于高维度、强相关、小样本的生存资料数据有较好的效果。LASSO的基本思想是在回归系数的***值之和小于一个常数的约束条件下,使残差平方和**小化,从而使某些回归系数严格等于0,来得到可以解释的模型。该方法的估计参数λ为调整参数。随着l的增加,项就会减小,这时候一些自变量的系数就逐渐被压缩为0,以此达到对高维资料进行降维的目的。LASSO方法的降维是通过惩罚回归系数的数量来实现的。基本原理LASSO回归的特点是在拟合广义线性模型的同时进行变量筛选(VariableSelection)和复杂度调整(Regularization)。因此,不论目标因变量(dependent/responsevaraible)是连续的(continuous),还是二元或者多元离散的(discrete),都可以用LASSO回归建模然后预测。这里的变量筛选是指不把所有的变量都放入模型中进行拟合,而是有选择的把变量放入模型从而得到更好的性能参数。复杂度调整是指通过一系列参数控制模型的复杂度,从而避免过度拟合(Overfitting)。对于线性模型来说,复杂度与模型的变量数有直接关系,变量数越多,模型复杂度就越高。
可对接各类公共数据库,切入各类接口,并对公共数据库进行大规模数据挖掘。湖北文章成稿指导数据科学方案
与复旦大学问附属医院合作,开发人血液外泌体中RNA的数据库。辽宁文章成稿指导数据科学售后服务
STEM基因表达趋势分析基因调控网络是一个连续且复杂的动态系统。当生物体按照一定顺序发生变化或者受到外界环境刺激(如受到不同浓度的化学药物诱导)时,基因表达变化也会呈现趋势特征。趋势分析就是发现基因表达的趋势特征,将相同变化特征的基因集中在一种变化趋势中,从而找到实验变化过程中相当有有代表性的基因群。STEM(ShortTime-seriesExpressionMiner),中文名短时间序列表达挖掘器。该软件主要用于分析短时间实验数据,也可用于多组小样本数据。推荐3至8组数据。一般可应用的研究方向有:多个时间点的时间序列数据,例如多个发育时期、处理后多个时间点取样。基本原理STEM采用了一种新的聚类算法来分析时间序列基因表达趋势。聚类算法首先选择一组不同的、有代表性的时间表达模式(temporalexpressionprofiles)作为模型(modelprofiles)。模型是**于数据选择的,并从理论上保证了所选择的模型剖面具有代表性。然后,根据每个标准化过后的基因表达模式,分配给模型中相关系数比较高的时间表达模式。由于模型的选择是**于数据的,因此该算法可以通过排列测试,确定哪些时间表达模式在统计意义上***富集基因。对每一个基因都分配时间表达模式完成后。 辽宁文章成稿指导数据科学售后服务