介绍

一致性聚类是一种为确定数据集中可能的聚类的数量和成员提供定量证据的方法，例如作为微阵列基因表达。这种方法在癌症基因组学中得到了广泛应用，在那里发现了新的疾病分子亚类。

一致性聚类方法包括从一组项目中进行次抽样，例如微阵列，并确定特定簇计数（k）的簇。然后，对共识值，两个项目占在同一子样本中发生的次数中有相同的聚类，计算并存储在每个k的对称一致矩阵中。

ConsensusClusterPlus是我见过比较简单的包了，基本上只有一步就可以对基因进行聚类。

对于这类算法我们比较头疼的是K值的确定，可以使用一些其他算法辅助K值的确定。

代码

首先导入数据并进行预处理，之后一步ConsensusClusterPlus函数出图

##使用ALL示例数据
library(ALL)
data(ALL)
d=exprs(ALL)
d[1:5,1:5]

             01005    01010    03002    04006    04007
1000_at   7.597323 7.479445 7.567593 7.384684 7.905312
1001_at   5.046194 4.932537 4.799294 4.922627 4.844565
1002_f_at 3.900466 4.208155 3.886169 4.206798 3.416923
1003_s_at 5.903856 6.169024 5.860459 6.116890 5.687997
1004_at   5.925260 5.912780 5.893209 6.170245 5.615210

#筛选前5000标准差的基因
mads=apply(d,1,mad)
d=d[rev(order(mads))[1:5000],]

#sweep函数减去中位数进行标准化
d = sweep(d,1, apply(d,1,median,na.rm=T))

#一步完成聚类
library(ConsensusClusterPlus)
title=tempdir()
results = ConsensusClusterPlus(d,maxK=6,reps=50,pItem=0.8,pFeature=1,
 title=title,clusterAlg="hc",distance="pearson",seed=1262118388.71279,plot="png")

之后进行提取基因集等后续操作,ConsensusClusterPlus的输出是一个列表，其中列表对应于来自KTH集群的结果，例如，results[[2]]是结果k=2。consensusMatrix输出一致矩阵。

#输出K=2时的一致性矩阵
results[[2]][["consensusMatrix"]][1:5,1:5]

          [,1]      [,2]      [,3]      [,4]     [,5]
[1,] 1.0000000 1.0000000 0.8947368 1.0000000 1.000000
[2,] 1.0000000 1.0000000 0.9142857 1.0000000 1.000000
[3,] 0.8947368 0.9142857 1.0000000 0.8857143 0.969697
[4,] 1.0000000 1.0000000 0.8857143 1.0000000 1.000000
[5,] 1.0000000 1.0000000 0.9696970 1.0000000 1.000000

#hclust选项
results[[2]][["consensusTree"]]

Call:
hclust(d = as.dist(1 - fm), method = finalLinkage)

Cluster method   : average 
Number of objects: 128 

#样本分类
results[[2]][["consensusClass"]][1:5]

01005 01010 03002 04006 04007 
    1     1     1     1     1 

#计算聚类一致性 (cluster-consensus) 和样品一致性 (item-consensus)
icl <- calcICL(results, title = title,
               plot = "png")
## 返回了具有两个元素的list，然后分别查看一下
dim(icl[["clusterConsensus"]])
 [1] 20  3
icl[["clusterConsensus"]] 

dim(icl[["itemConsensus"]])
 [1] 2560    4
icl[["itemConsensus"]][1:5,] 

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