免疫浸润分析模块

用途

本模块基于IOBR等R包,对bulk RNA-Seq数据进行肿瘤微环境免疫浸润分析,支持多种主流免疫浸润算法,并输出标准化的结果表格和可视化图表。

支持的免疫浸润及基质评分算法:

  • CIBERSORT: 基于线性支持向量回归的免疫细胞浸润分析
  • EPIC: 基于约束最小二乘法的免疫细胞浸润分析
  • MCPcounter: 基于基因集富集分析的免疫细胞浸润分析
  • xCell: 基于基因集变异分析的免疫细胞浸润分析
  • TIMER: 基于去卷积算法的免疫细胞浸润分析
  • quanTIseq: 基于定量免疫细胞浸润分析
  • ESTIMATE: 基于基因表达谱的肿瘤纯度评估

输入文件示例

  • expression表达矩阵文件:每行一个基因名,每列一个样本名,数值为对应的表达量,tab分割
GeneID Sample1 Sample2 Sample3
GENE1 1.234 2.345 3.456
GENE2 4.567 5.678 6.789
  • clinical临床信息文件:每行一个样本名,每列一个临床特征,tab分割
SampleID tissue_type.samples age gender
Sample1 Tumor 45 Male
Sample2 Normal 50 Female
Sample3 Tumor 55 Male

运行方式

SDAS bulkValidate ​immuneScore --expression fpkm.txt --clinical clinical.txt --group_col tissue_type.samples --group_type discrete --output result_dir

输入参数说明

参数 是否必需 默认值 描述
--expression 表达矩阵文件路径。制表符分隔,行:基因ID,列:样本ID,值为FPKM/TPM等,不可为原始counts,不可log
--clinical 临床信息文件路径。制表符分隔,行:样本ID,列:临床特征
--group_col 分组列名(需在临床信息文件中存在)
--output 输出目录路径
--group_type discrete 分组类型:discrete/continuous,默认discrete
  • --group_type分组类型说明

    • 离散分组 (discrete):直接使用临床信息中的分类变量进行分组,例如:Tumor vs Normal, Stage I vs Stage II vs Stage III
    • 连续分组 (continuous):将连续变量按分位数分为三组:Low, Medium, High

      分位数:0%, 30%, 70%, 100%

输出结果展示

结果文件 描述
tme_combine.txt 所有免疫浸润方法的合并结果
tme_heatmap.png/pdf TME免疫浸润热图
StromaScore_heatmap.png/pdf 基质评分热图
<method>_stacked_bar.png/pdf 各方法免疫细胞比例堆积柱状图
<method>_grouped_boxplot.png/pdf 各方法分组箱线图
  • 免疫浸润合并结果表:tme_combine.txt每行一个样本,每列为不同免疫细胞类型的浸润分数。除免疫浸润不同免疫细胞评分外,还有基质评分信息。StromalScore_estimate为基质细胞总量,ImmuneScore_estimate为免疫细胞总量,ESTIMATEScore_estimate为非肿瘤成分即基质细胞与免疫细胞总量,这三列得分若为负数表示该类型成分几乎没有。TumorPurity_estimate列为肿瘤细胞占比,该值从0到1分布。
SampleID Macrophages_M2_CIBERSORT CD8_T_Cells_EPIC ...
Sample1 0.123 0.456 ...
Sample2 0.234 0.567 ...
  • 免疫浸润热图:tme_heatmap.png/pdf 展示所有样本的免疫浸润分数热图,颜色表示分数高低。Group为--group_col设置的分组类型。如图为癌区与非癌区进行比较。Methods为本模块6种免疫浸润方法的结果。通过该图可看出哪些方法区分出了目标细胞或近似细胞类型,同时能看出癌区与正常组织整体是否有差异。
  • 基质评分热图: StromaScore_heatmap.png/pdf展示样本的基质评分热图。基质评分用以量化肿瘤微环境(TME)中基质细胞、免疫细胞浸润程度及肿瘤纯度。
  • 免疫浸润方法可视化图 (immune_plots目录)

  • 积柱状图<method>_stacked_bar.png/pdf :各免疫细胞类型在不同样本/分组中的比例。

  1. 分组箱线图<method>_grouped_boxplot.png/pdf:各免疫细胞类型在不同分组中的分布。

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