Method Article

ExCYT: Graficzny interfejs użytkownika usprawniający analizę danych z cytometrii wielowymiarowej

DOI:

10.3791/57473

January 16th, 2019

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ExCYT to graficzny interfejs użytkownika (GUI) oparty na MATLAB, który pozwala użytkownikom analizować dane cytometrii przepływowej za pomocą powszechnie stosowanych technik analitycznych dla danych wysokowymiarowych, w tym redukcji wymiarowości za pomocą t-SNE, różnych automatycznych i ręcznych metod grupowania, map cieplnych i nowatorskich wysokowymiarowych wykresów przepływu.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wraz z pojawieniem się cytometrów przepływowych zdolnych do pomiaru coraz większej liczby parametrów, naukowcy kontynuują prace nad większymi panelami do fenotypowego badania cech swoich próbek komórkowych. Jednak ten postęp technologiczny daje wielowymiarowe zestawy danych, które stają się coraz trudniejsze do obiektywnej analizy w tradycyjnych programach bramkowania opartych na ręcznych. Aby lepiej analizować i prezentować dane, naukowcy współpracują z bioinformatykami posiadającymi doświadczenie w analizie danych wielowymiarowych w celu przeanalizowania danych cytometrii przepływowej. Chociaż wykazano, że metody te są bardzo cenne w badaniu cytometrii przepływowej, nie zostały one jeszcze włączone do prostego i łatwego w użyciu pakietu dla naukowców, którzy nie mają doświadczenia w obliczeniach lub programowaniu. Aby zaspokoić tę potrzebę, opracowaliśmy ExCYT, graficzny interfejs użytkownika (GUI) oparty na MATLAB, który usprawnia analizę danych z wysokowymiarowej cytometrii przepływowej, wdrażając powszechnie stosowane techniki analityczne dla danych wysokowymiarowych, w tym redukcję wymiarowości za pomocą t-SNE, różne zautomatyzowane i ręczne metody grupowania, mapy cieplne i nowatorskie wysokowymiarowe wykresy przepływu. Dodatkowo, ExCYT zapewnia tradycyjne opcje bramkowania wybranych populacji będących przedmiotem zainteresowania do dalszej analizy t-SNE i grupowania, a także możliwość stosowania bramek bezpośrednio na powierzchniach t-SNE. Dodatkową zaletą oprogramowania jest praca z plikami FCS z kompensacją lub bez niej. W przypadku, gdy wymagana jest kompensacja po nabyciu, użytkownik może zdecydować się na udostępnienie programowi katalogu pojedynczych plam i próbki niebarwionej. Program wykrywa pozytywne zdarzenia we wszystkich kanałach i wykorzystuje te wybrane dane do bardziej obiektywnego obliczenia macierzy wynagrodzeń. Podsumowując, ExCYT zapewnia kompleksowy potok analityczny, który umożliwia pobieranie danych cytometrii przepływowej w postaci plików FCS i umożliwia każdej osobie, niezależnie od szkolenia obliczeniowego, korzystanie z najnowszych podejść algorytmicznych w zrozumieniu swoich danych.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Postępy w cytometrii przepływowej, jak również pojawienie się cytometrii masowej, pozwoliły klinicystom i naukowcom szybko zidentyfikować i fenotypowo scharakteryzować biologicznie i klinicznie interesujące próbki z nowymi poziomami rozdzielczości, tworząc duże, wysokowymiarowe zestawy danych, które są bogate w informacje1,2,3. Podczas gdy konwencjonalne metody analizy danych cytometrii przepływowej, takie jak bramkowanie ręczne, były prostsze w przypadku eksperymentów, w których jest niewiele markerów, a markery te mają wizualnie rozpoznawalne populacje, podejście to może ni....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Zbieranie i przygotowywanie danych cytometrycznych

  1. Umieść wszystkie pojedyncze plamy w folderze osobno i oznacz nazwą kanału (fluoroforem, nie markerem).

2. Import danych i wstępne przetwarzanie

  1. Aby wstrzymać lub zapisać w całym potoku analizy, użyj przycisku Zapisz obszar roboczy w lewym dolnym rogu programu, aby zapisać obszar roboczy jako znak ". MAT', który można później załadować za pomocą przycisku Załaduj obszar roboczy. Nie uruchamiaj więcej niż jednej instancji programu na raz. Dlatego podczas ładowania nowego obszaru roboczego upewnij się, że nie jest uruchomione ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Aby przetestować użyteczność ExCYT, przeanalizowaliśmy wyselekcjonowany zestaw danych opublikowany przez Chevrier et al. zatytułowany 'An Immune Atlas of Clear Cell Renal Carcinoma', gdzie grupa przeprowadziła analizę CyTOF z obszernym panelem immunologicznym na próbkach guza pobranych od 73 pacjentów11. Dwa oddzielne panele, panel szpikowy i limfatyczny, użyto do fenotypowego scharakteryzowania mikrośrodowiska guza. Celem naszego badania było podsumowanie.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W tym miejscu prezentujemy ExCYT, nowatorski graficzny interfejs użytkownika z algorytmami opartymi na MATLAB w celu usprawnienia analizy danych z cytometrii wielowymiarowej, umożliwiając osobom bez doświadczenia w programowaniu wdrażanie najnowszych algorytmów analizy danych wielowymiarowych. Dostępność tego oprogramowania dla szerszej społeczności naukowej pozwoli naukowcom na eksplorację danych z cytometrii przepływowej w intuicyjny i prosty sposób pracy. Dzięki przeprowadzeniu redukcji wymiarów t-SNE, zastosowaniu me.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają żadnych podziękowań.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Komputer stacjonarnySuperMicroCustom BuildKomputer używany do przeprowadzania analiz
MATLABMathworksN/AOprogramowanie używane do tworzenia ExCYT

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

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

Related Articles