Method Article

ExCYT: Eine grafische Benutzeroberfläche für die Straffung der Analyse hochdimensionaler Cytometry Daten

DOI:

10.3791/57473

January 16th, 2019

In This Article

Summary

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ExCYT ist ein MATLAB-basierte grafische Benutzeroberfläche (GUI), die Benutzern erlaubt, ihre Flow Cytometry über häufig Datenanalyse Analysetechniken für hochdimensionale Daten, einschließlich der Reduzierung der Dimensionalität über t-SNE, eine Vielzahl von automatisierten und manuellen beschäftigt Clustering-Methoden, Heatmaps und neuartige hochdimensionalen Fluss Grundstücke.

Abstract

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Mit dem Aufkommen der fließen Cytometers messen eine zunehmende Anzahl von Parametern weiterhin größere Platten phänotypisch Eigenschaften ihrer zellulären Muster zur Erkundung entwickeln Wissenschaftler. Allerdings liefern diese technologischen Zuführungen hochdimensionalen Daten-Sets, die immer schwieriger zu Objektiv im traditionellen Handbuch-gating Programme analysieren haben. Um besser zu analysieren und darstellen von Daten, arbeiten Wissenschaftler mit Bioinformatikern mit Erfahrung in der Analyse hochdimensionaler Daten um ihre Flow Cytometry Daten analysiert werden. Während diese Methoden sehr wertvoll bei der Untersuchung der Durchflusszytometrie gezeigt wurden, haben sie noch in eine einfache und leicht zu bedienenden Paket für Wissenschaftler einbezogen werden, die rechnerische oder Programmierung Fachwissen verfügen. Zu diesem Zweck haben wir ExCYT, ein MATLAB-basierte grafische Benutzeroberfläche (GUI) entwickelt, die die Analyse hochdimensionaler Flow Cytometry Daten optimiert durch die Implementierung verwendeten Analyseverfahren für hochdimensionale Daten einschließlich Reduzierung der Dimensionalität von t-SNE, Grundstücke eine Vielzahl von automatisierten und manuellen clustering Methoden, Heatmaps und neuartige hochdimensionalen fließen. Darüber hinaus bietet ExCYT traditionelle gating Optionen wählen Sie Populationen von Interesse für weitere t-SNE und clustering-Analyse sowie die Fähigkeit, Tore direkt am t-SNE Grundstücke anzuwenden. Die Software bietet den zusätzlichen Vorteil des Arbeitens mit entweder ausgeglichen oder unkompensierten FCS-Dateien. Für den Fall, dass nach der Übernahme Ausgleich erforderlich ist, können Benutzer dem Programm ein Verzeichnis von einzelnen Flecken und einer ungefärbten Probe zur Verfügung stellen. Das Programm erkennt positive Ereignisse in allen Kanälen und verwendet diese Daten auswählen mehr Objektiv die Vergütungsmatrix berechnen. ExCYT bietet eine umfassende Analyse Pipeline um Flow Cytometry Daten in Form von FCS-Dateien und jede Person, unabhängig von der rechnerische Ausbildung, um die neuesten algorithmische Ansätze für das Verständnis ihrer Daten verwenden lassen.

Introduction

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Fortschritte in der Durchflusszytometrie sowie das Aufkommen der Masse Zytometrie hat erlaubt, Kliniker und Wissenschaftler, um schnell zu identifizieren und zu charakterisieren, phänotypisch biologisch und klinisch interessante Muster mit neuen Levels von Auflösung, große hochdimensionalen Daten-Sets, die Informationen reichen1,2,3sind. Während herkömmliche Methoden für die Analyse von Flow Cytometry Daten wie z. B. manuelle Anspritzung einfacher für Experimente wurden gibt es einige Marker und diese Marker haben optisch erkennbare Populationen, kann dieser Ansatz nicht gene....

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Protocol

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(1) sammeln und aufbereiten Cytometry Daten

  1. Setzen Sie alle einzelnen Flecken in einem Ordner von selbst und Label von der Kanalname (indem Fluorophor, keine Markierung).

2. Daten Import & Pre-Processing

  1. Um anzuhalten oder während dieser Analyse Pipeline zu speichern, verwenden die Schaltfläche " Arbeitsbereich speichern " in der unteren linken Ecke des Programms, um den Arbeitsbereich zu speichern ein ". MAT "-Datei, die später über den Button Load Arbeitsbereich geladen werden kann. Mehr als eine Instanz des Programms nicht zu einem Zeitpunkt ausgeführt. Wenn Sie einen neuen Arbe....

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Results

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Um die Nutzbarkeit des ExCYT zu testen, haben wir analysiert einen kuratierten Datensatz von Chevrier Et Al. mit dem Titel "Ein immun Atlas der klare Renal Basalzellkarzinom" wo die Gruppe CyTOF mit einem umfangreichen immun-Panel Tumor Proben 73 Analyse veröffentlicht Patienten-11. Zwei getrennte Platten, einer myeloischen und lymphatischen Panel wurden verwendet, um der Tumor Mikroumgebung phänotypisch zu charakterisieren. Das Ziel unserer Studie war es,.......

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Discussion

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Hier präsentieren wir Ihnen ExCYT, eine neue grafische Benutzeroberfläche laufen MATLAB-basierten Algorithmen zur Analyse hochdimensionaler Zytometrie Daten, Optimierung ermöglicht Personen ohne Hintergrund in der Programmierung, die neuesten in hochdimensionalen Daten zu implementieren Analysealgorithmen. Die Verfügbarkeit dieser Software der breiteren Fachöffentlichkeit können Wissenschaftler ihre Flow Cytometry Daten in einem intuitiven und einfachen Workflow durchsuchen. Durch Durchführung von t-SNE Reduzierung der D.......

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Disclosures

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Die Autoren haben nichts preisgeben.

Acknowledgements

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Die Autoren haben keine Bestätigungen.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
DesktopSuperMicroCustom BuildComputer zum Ausführen von Analysen
MATLABMathworksN/ASoftware zur Entwicklung von ExCYT

References

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  1. Benoist, C., Hacohen, N. Flow cytometry, amped up. Science. 332 (6030), 677-678 (2011).
  2. Ornatsky, O., et al. Highly multiparametric analysis by mass cytometry. Journal of immunological methods. 361 (1), 1-20 (2010).
  3. Tanner, S. D., et al.

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High Dimensional CytometryFlow Cytometry Analysist SNE Dimensionality ReductionAutomated Clustering MethodsHeatmap VisualizationGraphical User InterfaceCompensation Matrix CalculationConventional Flow PlotsHigh Dimensional Flow PlotsCluster Analysis Thresholding

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