基因表达森林之谜:预测生存风险的关键因素的分析

独立预后分析:通过使用生存分析中的Cox比例风险模型(Cox proportional hazards model),评估基因表达与生存时间之间的关联。该分析可以帮助研究人员确定哪些基因对生存时间具有显著的影响。

森林图绘制:森林图是一种常用的图形表示方式,用于展示多个预后因素的效应量(如风险比或危险比)和显著性水平(如p值)。通过绘制森林图,可以直观地比较不同基因或预后因素对生存时间的影响。

单因素独立预后分析:代码使用coxph函数计算每个基因(或预后因素)与生存时间的关联,得到效应量(HR)和显著性水平(p值)。将结果保存到单因素预后分析结果输出文件(uniOutFile),然后调用bioForest函数绘制对应的单因素森林图。 多因素独立预后分析:根据单因素预后分析结果,选择p值小于1的基因,将它们作为预后因素进行多因素独立预后分析。这样可以考虑多个因素对生存时间的综合影响。多因素预后分析结果保存到多因素预后分析结果输出文件(multiOutFile),并绘制多因素森林图(调用bioForest函数)。

#install.packages(‘survival’)

library(survival) #引用包

setwd(“C:\\biowolf\\Gene\\16.indep”) #设置工作目录

定义森林图函数(bioForest):用于绘制森林图,展示独立预后分析结果的效应量(Hazard Ratio)和显著性水平(p-value)。函数接受三个参数:coxFile(独立预后分析结果文件),forestFile(森林图输出文件),forestCol(森林图颜色)。函数读取独立预后分析结果文件,提取相关信息,并绘制森林图。

bioForest=function(coxFile=null, forestFile=null, forestCol=null){

#读取输入文件

rt <- read.table(coxFile, header=T, sep=”\t”, check.names=F, row.names=1)

gene <- rownames(rt)

hr <- sprintf(“%.3f”,rt$”HR”)

hrLow <- sprintf(“%.3f”,rt$”HR.95L”)

hrHigh <- sprintf(“%.3f”,rt$”HR.95H”)

Hazard.ratio <- paste0(hr,”(“,hrLow,”-“,hrHigh,”)”)

pVal <- ifelse(rt$pvalue<0.001, “<0.001”, sprintf(“%.3f”, rt$pvalue))

#输出图形

pdf(file=forestFile, width=6.5, height=4.5)

n <- nrow(rt)

nRow <- n+1

ylim <- c(1,nRow)

layout(matrix(c(1,2),nc=2),width=c(3,2.5))

#绘制森林图左边的临床信息

xlim = c(0,3)

par(mar=c(4,2.5,2,1))

plot(1,xlim=xlim,ylim=ylim,type=”n”,axes=F,xlab=””,ylab=””)

text.cex=0.8

text(0,n:1,gene,adj=0,cex=text.cex)

text(1.5-0.5*0.2,n:1,pVal,adj=1,cex=text.cex);text(1.5-0.5*0.2,n+1,’pvalue’,cex=text.cex,font=2,adj=1)

text(3.1,n:1,Hazard.ratio,adj=1,cex=text.cex);text(3.1,n+1,’Hazard ratio’,cex=text.cex,font=2,adj=1)

#绘制右边的森林图

par(mar=c(4,1,2,1),mgp=c(2,0.5,0))

xlim = c(0,max(as.numeric(hrLow),as.numeric(hrHigh)))

plot(1,xlim=xlim,ylim=ylim,type=”n”,axes=F,ylab=””,xaxs=”i”,xlab=”Hazard ratio”)

arrows(as.numeric(hrLow),n:1,as.numeric(hrHigh),n:1,angle=90,code=3,length=0.05,col=”darkblue”,lwd=3)

abline(v=1, col=”black”, lty=2, lwd=2)

boxcolor = ifelse(as.numeric(hr) > 1, forestCol, forestCol)

points(as.numeric(hr), n:1, pch = 15, col = boxcolor, cex=2)

axis(1)

dev.off()

}

############定义森林图函数############

定义独立预后分析函数(indep):该函数用于进行基因表达数据的独立预后分析。函数接受六个参数:expFile(表达数据文件),cliFile(临床数据文件),uniOutFile(单因素预后分析结果输出文件),multiOutFile(多因素预后分析结果输出文件),uniForest(单因素森林图输出文件),multiForest(多因素森林图输出文件)。

#定义独立预后分析函数

indep=function(expFile=null,cliFile=null,uniOutFile=null,multiOutFile=null,uniForest=null,multiForest=null){

exp=read.table(expFile, header=T, sep=”\t”, check.names=F, row.names=1) #读取表达文件

cli=read.table(cliFile, header=T, sep=”\t”, check.names=F, row.names=1) #读取临床文件

#数据合并,读取表达数据文件和临床数据文件,然后将它们合并为一个数据框。

sameSample=intersect(row.names(cli),row.names(exp))

exp=exp[sameSample,]

cli=cli[sameSample,]

rt=cbind(exp, cli)

#进行单因素独立预后分析,计算每个基因与生存风险的相关性,并将结果保存到单因素预后分析结果输出文件。

uniTab=data.frame()

for(i in colnames(rt[,3:ncol(rt)])){

cox <- coxph(Surv(futime, fustat) ~ rt[,i], data = rt)

coxSummary = summary(cox)

uniTab=rbind(uniTab,

cbind(id=i,

HR=coxSummary$conf.int[,”exp(coef)”],

HR.95L=coxSummary$conf.int[,”lower .95″],

HR.95H=coxSummary$conf.int[,”upper .95″],

pvalue=coxSummary$coefficients[,”Pr(>|z|)”])

)

}

write.table(uniTab,file=uniOutFile,sep=”\t”,row.names=F,quote=F)

#函数调用bioForest函数绘制单因素森林图,将预后分析结果可视化。

bioForest(coxFile=uniOutFile, forestFile=uniForest, forestCol=”green”)

#多因素独立预后分析,函数进行多因素独立预后分析,计算多个因素对生存风险的综合影响,并将结果保存到多因素预后分析结果输出文件。

uniTab=uniTab[as.numeric(uniTab[,”pvalue”])<1,]

rt1=rt[,c(“futime”, “fustat”, as.vector(uniTab[,”id”]))]

multiCox=coxph(Surv(futime, fustat) ~ ., data = rt1)

multiCoxSum=summary(multiCox)

multiTab=data.frame()

multiTab=cbind(

HR=multiCoxSum$conf.int[,”exp(coef)”],

HR.95L=multiCoxSum$conf.int[,”lower .95″],

HR.95H=multiCoxSum$conf.int[,”upper .95″],

pvalue=multiCoxSum$coefficients[,”Pr(>|z|)”])

multiTab=cbind(id=row.names(multiTab),multiTab)

write.table(multiTab,file=multiOutFile,sep=”\t”,row.names=F,quote=F)

bioForest(coxFile=multiOutFile, forestFile=multiForest, forestCol=”red”)

}

#调用bioForest函数绘制多因素森林图,展示多因素预后分析结果的效应量和显著性水平

#调用函数,进行独立预后分析。调用indep函数,传入相应的参数进行独立预后分析。根据输入的表达数据文件和临床数据文件,代码将进行单因素和多因素独立预后分析,并将结果以文件和森林图的形式输出。

indep(expFile=”expTime.txt”,

cliFile=”clinical.txt”,

uniOutFile=”uniCox.txt”,

multiOutFile=”multiCox.txt”,

uniForest=”uniForest.pdf”,

multiForest=”multiForest.pdf”)

来给大家展示展示结果图吧,使用firefox命令。

独立预后分析是一种常用的生存分析方法,用于评估基因表达等因素对生存时间的影响。通过该分析,可以识别与生存风险相关的基因,并了解基因对生存时间的影响程度。森林图则提供了一种可视化展示独立预后分析结果的方式,方便对结果进行观察和比较。

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云生信平台链接:http://www.biocloudservice.com/home.html。

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