2022-03-11
單(dan)細(xi)胞(bao)(bao)測序無疑是當(dang)今組學研究(jiu)中炙手(shou)可熱的(de)明星產(chan)品。利(li)用單(dan)細(xi)胞(bao)(bao)可做的(de)事情簡直太多(duo)了，其在免疫、發(fa)育、異(yi)質性中都(dou)可以(yi)發(fa)揮極有(you)效的(de)作用。理所當(dang)然的(de)科研人員都(dou)期(qi)望在自(zi)己的(de)實驗設計中加入單(dan)細(xi)胞(bao)(bao)測序，以(yi)期(qi)望有(you)更精細(xi)的(de)發(fa)現。
相信手握單細胞測序數據的小伙伴們會發現，單細胞測序的數據實在太龐大了，如何從海量的分析數據中篩選出解釋生物學問題的數據，是最大的挑戰。例如，實際的數據分析工作中，我們常常希望清晰準確地看到以下信息：
1. 感興趣細(xi)胞亞(ya)群在(zai)樣本中的豐度情況；
2. 感興趣的(de)基因(yin)（基因(yin)集）在(zai)單細胞測序結果里的(de)表(biao)達(da)情(qing)況(kuang)；
3. 感興趣的基因(yin)（基因(yin)集(ji)）在組間(jian)的差(cha)異表達(da)情況；
4. 協同表達的兩(liang)個基(ji)因的聯動表達情況；
5. 感興趣的基因(yin)有哪些共表達基因(yin)？
如果有一個工具，能夠以圖文并茂地(di)方式回答上述的(de)問題，給到我們就(jiu)像文章發表的(de)圖片一樣的(de)圖片，無疑對于我們高(gao)效地(di)篩選分(fen)析數據、解決生物學問題，有很(hen)大的(de)幫助。
今天小編為大家介紹一款無需生信基礎，就能個性化并快速解決上述問題的工具--- ShinyCell。
ShinyCell作為一個R包允許(xu)用(yong)戶(hu)創建基于(yu) Shiny 的交互(hu)式(shi) Web 應用(yong)程(cheng)序，它可(ke)(ke)以(yi)(yi)直接對Seurat的對象進行處理，ShinyCell通過修剪以(yi)(yi)及文件(jian)轉(zhuan)換，僅(jin)以(yi)(yi)極小的數據量就可(ke)(ke)以(yi)(yi)保存所(suo)需信息。它可(ke)(ke)以(yi)(yi)實現：
降維可(ke)視化細(xi)胞信(xin)息/基因表達(da)，例如UMAP、TSNE等。 | |
降維(wei)可視化(hua)兩個基因的共表達。 | |
可視化多種細胞信息(xi)，例(li)如(ru)細胞得分、umi信息(xi)等繪(hui)圖(tu)方(fang)式(shi)包括小提琴圖(tu)、箱(xiang)線圖(tu)。 | |
柱(zhu)狀圖展示(shi)不同分(fen)組的細胞成分(fen)。 | |
使(shi)用氣泡圖(tu) / 熱(re)圖(tu)可(ke)視化多個基因(yin)的表達。 |
同時(shi)ShinyCell還可(ke)以(yi)實現PNG、PDF等多種圖片格式的保存，以(yi)及低內存占用，當用戶有多個項目時(shi)，這是十分有價值的。
ShinyCell與其他類似功能的比較
軟件安裝及數據處理
軟件的安裝包(bao)含兩部分(fen)，其一(yi)是ShinyCell所(suo)需的環境，其二是Shiny網頁(ye)展示(shi)所(suo)需的環境。
軟件安裝過程
事不(bu)宜遲(chi)，我們使用了測試(shi)數(shu)(shu)據進(jin)行(xing)了體(ti)驗，其中(zhong)ShinyCell可以對Seurat的(de)rds進(jin)行(xing)處理(li)并輸出(chu)shinyAPP所(suo)需(xu)要的(de)server.R 、ui.R及所(suo)需(xu)數(shu)(shu)據（小tips：派森諾的(de)結(jie)題報告中(zhong)提供了Seurat 的(de)rds對象(xiang)，方便用戶進(jin)行(xing)轉換(huan)）。
文件處理
結果展示
我們使(shi)用的測試數據(ju)來(lai)源于(yu)《Single-cell analysis of two severe COVID-19 patients reveals a monocyte-associated and tocilizumab-responding cytokine storm》。這(zhe)篇文章中進行了兩(liang)個新冠患者，不同時期的單細(xi)胞測序。
使用云平臺進行降(jiang)維(wei)圖(tu)的(de)(de)(de)展(zhan)示(shi)，降(jiang)維(wei)圖(tu)可以(yi)選(xuan)用UMAP、TSNE、PCA等(deng)多種(zhong)坐標。同時可以(yi)展(zhan)示(shi)不同的(de)(de)(de)樣本信(xin)息(xi)、病例信(xin)息(xi)等(deng)，對(dui)于展(zhan)示(shi)基(ji)因表(biao)達量也是十(shi)分easy的(de)(de)(de)。更值得一提的(de)(de)(de)是，用戶(hu)可以(yi)基(ji)于不同的(de)(de)(de)信(xin)息(xi)來實現(xian)細胞(bao)的(de)(de)(de)過濾，以(yi)及調整點的(de)(de)(de)大小顏色也是隨心所欲。
降維映射圖展示
同時，ShinyCell還提供了基因共表達的分析。
基因共表達分析
單個基因/樣本信息展示
基因PTRPC表達小提琴圖
nCount_RNA柱狀圖
不同分組中亞群的組分圖
有小伙伴會(hui)好(hao)奇有沒有對多個基因作圖的模塊？當然有! 熱圖、氣泡圖都安排上。
不同樣本中基因表達氣泡圖
不同亞群中的基因表達熱圖
可以(yi)看出ShinyCell可以(yi)極大的減少手寫代碼調試(shi)的痛苦，并且所提(ti)供的繪圖也(ye)是很美(mei)觀(guan)的。對于還在苦苦折騰單細(xi)胞數據(ju)的小伙伴來說(shuo)，安裝(zhuang)一個屬于自己的云平臺(tai)還是很不錯的~
