在GSEA中标注候选基因原来如此简单！

之前使用clusterProfiler包进行GSEA富集，得到的标准的GSEA富集结果图中只展示基因集的ES排序，但在图中不能标注基因，一直令我比较头秃。

但最近看到一个R包GseaVis，刚好可以和clusterProfiler互补，使之能轻松在GSEA标准图上标注候选基因，同时也支持点阵图样式，非常简单！今天就来用用看！

#部分所需R包安装与载入：

devtools::install_github( "junjunlab/GseaVis")

library(stringr)

library(org.Hs.eg.db)

library(clusterProfiler)

library(GseaVis)

########

#1.先使用clusterProfiler包完成GSEA富集

#DESeq2差异分析结果表导入：

load( "DESeq2_homo.Rdata")

head(DESeq2) #使用所有基因进行GSEA，需要log2FC值以及symbol

#symbol转entrez ID：

symbol<- rownames(DESeq2)

entrez<- bitr(symbol,

fromType= "SYMBOL", #现有的ID类型

toType= "ENTREZID", #需转换的ID类型

OrgDb= "org.Hs.eg.db")

head(entrez)

#准备genelist文件(entrez+log2FC)：

genelist<- DESeq2$log2FoldChange

names(genelist) <- rownames(DESeq2)

#过滤掉ID转换中缺失部分基因：

genelist<- genelist[names(genelist) %in% entrez[,1]]

head(genelist)

names(genelist) <- entrez[match(names(genelist),entrez[,1]),2]

head(genelist)

#按照log2FC从高到低排序：

genelist<- sort(genelist,decreasing = T)

head(genelist)

#GSEA_KEGG富集分析：

R.utils::setOption( "clusterProfiler.download.method", "auto") ##如果富集时报错就加上这句代码

KEGG_ges<- gseKEGG(

geneList= genelist,

organism= "hsa",

minGSSize= 10,

maxGSSize= 500,

pvalueCutoff= 0.05,

pAdjustMethod= "BH",

verbose= FALSE,

eps= 0

)

#将entrez重新转换为symbol：

KEGG_ges2<- setReadable(KEGG_ges,

OrgDb= org.Hs.eg.db,

keyType= "ENTREZID")

#转换前：

KEGG_ges@result$core_enrichment[1]

#转换后：

KEGG_ges2@result$core_enrichment[1]

save(KEGG_ges,KEGG_ges2,file = c('GSEA_KEGG.Rdata'))

rm(list=ls)

########

#2.使用GseaVis包完成GSEA结果可视化：

load('GSEA_KEGG.Rdata')

result<- KEGG_ges2@result

View(result) #查看GSEA结果表，选择想展示的基因集/通路绘图

colnames(result)

#2.1——标准GSEA富集分析结果图：

gseaNb(

object= KEGG_ges2,

geneSetID= KEGG_ges2@result$ID[38], #绘制结果表中第38个pathway(自行选择即可)

subPlot= 3, #常规为3图组合，如果不需要条码图或rank图可以设置为1 or 2

addPval= T, #图中是否显示P值和NES标签

pvalX= 0.95,

pvalY= 0.8 #调整标签X/Y坐标控制位置

)

#更改配色：

gseaNb(

object= KEGG_ges2,

geneSetID= KEGG_ges2@result$ID[38],

subPlot= 3,

addPval= T,

pvalX= 0.95,

pvalY= 0.8,

curveCol= c('#7582c1', '#dd568d'), #ES折线图颜色更改

htCol= c( "#7582c1", "#dd568d"), #热图条颜色更改

rankCol= c( "#7582c1", "white", "#dd568d") #rank分布图颜色更改

)

#2.2——GSEA富集分析点阵图：

gseaNb(

object= KEGG_ges2,

geneSetID= KEGG_ges2@result$ID[38],

addPval= T,

pvalX= 0.95,

pvalY= 0.8,

newGsea= T, #选择点阵图样式

)

#去掉散点和热图条：

gseaNb(

object= KEGG_ges2,

geneSetID= KEGG_ges2@result$ID[38],

addPval= T,

pvalX= 0.95,

pvalY= 0.8,

newGsea= T,

addPoint= F, #是否添加散点

rmHt= T #是否移除底部热图条

)

#更改配色：

gseaNb(

object= KEGG_ges2,

geneSetID= KEGG_ges2@result$ID[38],

addPval= T,

pvalX= 0.95,

pvalY= 0.8,

newGsea= T,

addPoint= F,

newCurveCol= c( "#001871", "#b9b4ad", "#f99f1c"), #ES点阵图颜色更改

newHtCol= c( "#001871", "white", "#f99f1c") #热图条颜色更改

)

#标注Top rank基因：

gseaNb(

object= KEGG_ges2,

geneSetID= KEGG_ges2@result$ID[38],

addPval= T,

pvalX= 0.95,

pvalY= 0.8,

newGsea= T,

addPoint= F,

newCurveCol= c( "#001871", "#b9b4ad", "#f99f1c"),

newHtCol= c( "#001871", "white", "#f99f1c"),

addGene= T, #是否添加基因

markTopgene= T, #是否标注Top基因

topGeneN= 25, #标注前多少个gene

kegg= T, #是否将entrez转symbol

geneCol= ' #4d4d4d' #基因名标签颜色更改

)

#显示该基因集全部核心基因：

##当然，也可以根据背景知识自行构建候选基因集进行标注：

core<- KEGG_ges2@result$core_enrichment[38]

length(core) #所有核心基因组成的1个向量，'/'分割；

core

#需要将core拆成单个基因组成的向量集：

core_genes<- str_split(core ,'/')[[1]]

core_genes

gseaNb(

object= KEGG_ges2,

geneSetID= KEGG_ges2@result$ID[38],

addPval= T,

pvalX= 0.95,

pvalY= 0.8,

newGsea= T,

addPoint= F,

newCurveCol= c( "#001871", "#b9b4ad", "#f99f1c"),

newHtCol= c( "#001871", "white", "#f99f1c"),

addGene= core_genes, #选择添加我们定义的基因集

kegg= T,

geneCol= '#4d4d4d'

)

#不显示红线：

gseaNb(

object= KEGG_ges2,

geneSetID= KEGG_ges2@result$ID[38],

addPval= T,

pvalX= 0.95,

pvalY= 0.8,

newGsea= T,

addPoint= F,

newCurveCol= c( "#001871", "#b9b4ad", "#f99f1c"),

newHtCol= c( "#001871", "white", "#f99f1c"),

addGene= core_genes, #选择添加我们定义的基因集

kegg= T,

geneCol= '#4d4d4d',

rmSegment= T #是否移除红线

)

#2.3——在标准的GSEA富集结果图中标注关注的候选基因：

genes<- core_genes[sample(1:45,15)] #随机抽选15个基因仅供范例

gseaNb(

object= KEGG_ges2,

geneSetID= KEGG_ges2@result$ID[38],

subPlot= 3,

addPval= T,

pvalX= 0.95,

pvalY= 0.8,

curveCol= c('#7582c1', '#dd568d'),

htCol= c( "#7582c1", "#dd568d"),

rankCol= c( "#7582c1", "white", "#dd568d"),

addGene= genes,

kegg= T,

geneCol= '#4b4949',

rmSegment= T #移除红线

)

########

#最后再换一个核心基因下调的pathway简单瞅瞅：

#标注候选基因：

core2<- KEGG_ges2@result$core_enrichment[44]

core_genes2<- str_split(core2 ,'/')[[1]]

genes2<- core_genes2[sample(1:77,15)]

#标准：

gseaNb(

object= KEGG_ges2,

geneSetID= KEGG_ges2@result$ID[44],

subPlot= 3,

addPval= T,

pvalX= 0.3,

pvalY= 0.1,

addGene= genes2,

kegg= T,

geneCol= '#4b4949',

rmSegment= T

)

#点阵：

gseaNb(

object= KEGG_ges2,

geneSetID= KEGG_ges2@result$ID[44],

addPval= T,

pvalX= 0.2,

pvalY= 0,

newGsea= T,

addPoint= F,

addGene= genes2, #选择添加我们定义的基因集

kegg= T,

geneCol= '#4d4d4d'

)

能够自定义标注基因，舒服了！

更多使用方法可查看该R包的说明文档，好啦，今天的分享就到这里！

参考资料

https://github.com/junjunlab/GseaVis/wiki

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最后编辑：2022-10-05

作者：萌小白

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