Études avec plus de deux groupes

Analyse d'expression différentielle avec limma dans R

John Blischak

Instructor

Une étude avec 3 groupes

3 types de leucémies : ALL, AML, CML
- Forfait Bioconductor : leukemiasEset
- Kohlmann et al. 2008, Haferlach et al. 2010

dim(eset)

Features  Samples
   20172       36

table(pData(eset)[, "type"])

ALL AML CML
 12  12  12

Modèle à moyennes par groupe pour 3 groupes

$$ Y = \beta_1 X_1 + \beta_2 X_2 + \beta_3 X_3 + \epsilon $$

$\beta_1$ : niveau moyen d'expression dans le groupe ALL
$\beta_2$ : niveau moyen d'expression dans le groupe AML
$\beta_3$ : niveau moyen d'expression dans le groupe CML
Tests :
- AML c. ALL : $\beta_2 - \beta_1 = 0$
- CML c. ALL : $\beta_3 - \beta_1 = 0$
- CML c. AML : $\beta_3 - \beta_2 = 0$

Matrice de conception à moyennes par groupe pour 3 groupes

design <- model.matrix(~0 + type, 
                       data = pData(eset))

head(design, 3)

          typeALL typeAML typeCML
sample_01       1       0       0
sample_02       1       0       0
sample_03       1       0       0

colSums(design)

typeALL typeAML typeCML
     12      12      12

Matrice des contrastes pour 3 groupes

AML c. ALL : $\beta_2 - \beta_1 = 0$
CML c. ALL : $\beta_3 - \beta_1 = 0$
CML c. AML : $\beta_3 - \beta_2 = 0$

library(limma)
cm <- makeContrasts(AMLvALL = typeAML - typeALL,
                    CMLvALL = typeCML - typeALL,
                    CMLvAML = typeCML - typeAML,
                    levels = design)

cm

         Contrasts
Levels    AMLvALL CMLvALL CMLvAML
  typeALL      -1      -1       0
  typeAML       1       0      -1
  typeCML       0       1       1

Tester 3 groupes

library(limma)
# Estimer les coefficients
fit <- lmFit(eset, design)

# Appliquer les contrastes
fit2 <- contrasts.fit(fit, contrasts = cm)

# Calculer les statistiques t
fit2 <- eBayes(fit2)

# Résumer les résultats
results <- decideTests(fit2)
summary(results)

   AMLvALL CMLvALL CMLvAML
-1     898    3401    1890
0    18323   13194   16408
1      951    3577    1874

Effet de l'hypoxie sur la fonction des cellules souches

3 niveaux d'oxygène : 1 %, 5 %, 21 %
- Forfait Bioconductor : stemHypoxia
- Prado-Lopez et al. 2010

dim(eset)

Features  Samples
   15325        6

table(pData(eset)[, "oxygen"])

ox01 ox05 ox21
   2    2    2

Passons à la pratique !

Analyse d'expression différentielle avec limma dans R