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pathway-enrichment

数据与分析

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更新于 10-15 23:43

技能介绍

用途:回答“我的基因中哪些生物学过程被显著富集”,是差异表达、筛选或聚类分析后的标准收尾步骤。核心方法有两种:ORA(过表达分析)对阈值化基因列表用 Fisher 精确检验/超几何检验;GSEA(基因集富集分析)对完整排序列表检验基因集是否集中于顶部或底部,适合效应广泛而微弱的情况。

主要能力:查找 GO、KEGG、Reactome、WikiPathways、MSigDB Hallmark 等基因集中的富集项;对 DESeq2、edgeR、limma、Scanpy 输出运行 GSEA/预排序 GSEA;用 ssGSEA、GSVA 计算每个样本或细胞的基因集评分;去冗余、可视化并生成发表级表格与图;协助在 ORA 与 GSEA 之间选择、挑选基因集库、设置背景及修复基因 ID 问题。

使用方式:安装 uv pip install gseapy==1.3.1 gprofiler-official==1.0.0 mygene==3.2.2 lxml。可用 gp.get_library_name 发现当前库名,用 gp.enrichr 做 ORA、gp.prerank 做预排序 GSEA。辅助脚本 scripts/run_enrichment.py 支持端到端运行,例如 python scripts/run_enrichment.py ora --genes deg_symbols.txt --background tested_symbols.txt --libraries MSigDB_Hallmark_2020 GO_Biological_Process_2026 KEGG_2026 --organism human --outdir results/,以及 python scripts/run_enrichment.py gsea --deseq2 deseq2_results.csv --libraries MSigDB_Hallmark_2020 GO_Biological_Process_2026 --organism human --outdir results/ --seed 123。

适用场景:有离散命中列表时用 ORA;有完整带评分排序表时用预排序 GSEA;有表达矩阵加类别标签时用 GSEA;需要每样本评分时用 ssGSEA/GSVA。

限制:Enrichr、g:Profiler 与 MSigDB 下载需要网络;完全离线 ORA 需本地 GMT 文件配合 gp.enrich()。ORA 背景应为实际可检测基因而非全基因组。GSEA 必须使用完整排序列表,不可先阈值化;排序建议用带符号统计量而非仅 log2FoldChange。不同方法的校正 p 值不可互换,需报告所用方法与置换次数。GO 结果常含大量近重复条目,需折叠并报告代表性条目。库名与版本会随时间变化,需记录库名与日期并设置随机种子以保证可复现。非人类运行需显式指定 --libraries,--organism 仅选择服务实例,不做基因转换或物种库选择。