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# 芯片数据分析模块 (Microarray Data Analysis)
# =====================================================
# 功能:
# 1. 解析 GEO Series Matrix 文件
# 2. 解析 SOFT 平台注释文件
# 3. 探针注释 (探针ID → 基因符号)
# 4. limma 差异分析
# 5. 与现有下游模块集成 (KEGG/GO/GSEA/TF/通路活性)
# =====================================================
# =====================================================
# 1. GEO Series Matrix 文件解析
# =====================================================
#' 解析 GEO Series Matrix 文件
#'
#' @param file_path Series Matrix 文件路径
#' @return list 包含表达矩阵和元数据
parse_geo_series_matrix <- function(file_path) {
cat("📂 开始解析 GEO Series Matrix 文件...\n")
tryCatch({
# 读取所有行
lines <- readLines(file_path, warn = FALSE)
# 查找数据起始标记
start_idx <- which(lines == "!series_matrix_table_begin")
if (length(start_idx) == 0) {
return(list(
success = FALSE,
error = "未找到 !series_matrix_table_begin 标记,这不是有效的 GEO Series Matrix 文件"
))
}
start_idx <- start_idx[1] + 1 # 跳过标记行本身
# 查找数据结束标记(可选)
end_idx <- which(lines == "!series_matrix_table_end")
if (length(end_idx) > 0) {
end_idx <- end_idx[1] - 1
} else {
# 如果没有结束标记,读取到文件末尾
end_idx <- length(lines)
}
cat(sprintf("✅ 找到数据区域: 第 %d - %d 行\n", start_idx, end_idx))
# 提取矩阵数据
matrix_lines <- lines[start_idx:end_idx]
# 读取为数据框
text_connection <- textConnection(matrix_lines)
expr_matrix <- read.table(
text_connection,
header = TRUE,
row.names = 1,
sep = "\t",
quote = "\"", # 允许引号
comment.char = "",
stringsAsFactors = FALSE,
check.names = FALSE
)
close(text_connection)
# 去除列名中的引号
colnames(expr_matrix) <- gsub('"', '', colnames(expr_matrix))
rownames(expr_matrix) <- gsub('"', '', rownames(expr_matrix))
cat(sprintf("✅ 清理引号后样本名示例: %s\n", paste(head(colnames(expr_matrix), 3), collapse = ", ")))
cat(sprintf("✅ 清理引号后探针ID示例: %s\n", paste(head(rownames(expr_matrix), 3), collapse = ", ")))
# 提取元数据(用于样本分组提示)
metadata <- extract_geo_metadata(lines[1:(start_idx-2)])
cat(sprintf("✅ 解析完成: %d 探针 × %d 样本\n",
nrow(expr_matrix), ncol(expr_matrix)))
return(list(
success = TRUE,
matrix = expr_matrix,
metadata = metadata,
n_probes = nrow(expr_matrix),
n_samples = ncol(expr_matrix),
sample_names = colnames(expr_matrix)
))
}, error = function(e) {
return(list(
success = FALSE,
error = paste("解析文件时出错:", e$message)
))
})
}
#' 提取 GEO 元数据
#'
#' @param metadata_lines 元数据行
#' @return list 包含样本描述等信息
extract_geo_metadata <- function(metadata_lines) {
result <- list(
has_metadata = FALSE,
sample_descriptions = NULL,
sample_titles = NULL
)
# 查找样本描述行
desc_line <- grep("^!Sample_description", metadata_lines, value = TRUE)
if (length(desc_line) > 0) {
# 提取描述信息
descriptions <- gsub("^!Sample_description\t", "", desc_line)
descriptions <- gsub('"', '', descriptions)
# 分割成向量
descriptions <- strsplit(descriptions[1], "\t")[[1]]
result$sample_descriptions <- descriptions
result$has_metadata <- TRUE
}
# 查找样本标题行
title_line <- grep("^!Sample_title", metadata_lines, value = TRUE)
if (length(title_line) > 0) {
# 提取标题信息
titles <- gsub("^!Sample_title\t", "", title_line)
titles <- gsub('"', '', titles)
# 分割成向量
titles <- strsplit(titles[1], "\t")[[1]]
result$sample_titles <- titles
result$has_metadata <- TRUE
}
return(result)
}
# =====================================================
# 2. SOFT 平台文件解析
# =====================================================
#' 解析 SOFT 平台注释文件
#'
#' @param file_path SOFT 文件路径
#' @param separator 字段分隔符(正则表达式,默认为Tab)
#' @return list 包含原始表格和探针-基因映射
parse_platform_annotation <- function(file_path, separator = "\t") {
cat("📋 开始解析 SOFT 平台文件...\n")
cat(sprintf("📋 使用分隔符: %s\n", separator))
tryCatch({
lines <- readLines(file_path, warn = FALSE)
# 查找平台表起始标记
start_idx <- which(lines == "!platform_table_begin")
if (length(start_idx) == 0) {
return(list(
success = FALSE,
error = "未找到 !platform_table_begin 标记"
))
}
start_idx <- start_idx[1] + 1
# 读取到文件末尾或下一个 ^ 标记
remaining_lines <- lines[start_idx:length(lines)]
next_section <- which(grepl("^\\^", remaining_lines))
if (length(next_section) > 0) {
end_idx <- start_idx + next_section[1] - 2
} else {
end_idx <- length(lines)
}
table_lines <- lines[start_idx:end_idx]
# 读取表头(使用用户指定的分隔符)
header <- strsplit(table_lines[1], separator)[[1]]
# 读取数据(使用用户指定的分隔符)
text_conn <- textConnection(table_lines)
raw_table <- read.table(
text_conn,
header = TRUE,
sep = separator,
quote = "",
stringsAsFactors = FALSE,
fill = TRUE,
check.names = FALSE
)
close(text_conn)
cat(sprintf("📋 平台注释文件解析: %d 列 × %d 行\n",
ncol(raw_table), nrow(raw_table)))
cat("📋 列名:", paste(colnames(raw_table), collapse = ", "), "\n")
# 🔍 显示各列的示例数据,帮助用户选择
cat("📋 各列示例数据:\n")
for (col in colnames(raw_table)) {
sample_vals <- head(raw_table[[col]][!is.na(raw_table[[col]]) & raw_table[[col]] != ""], 3)
cat(sprintf(" %s: %s\n", col, paste(sample_vals, collapse = ", ")))
}
# ❌ 不再自动检测基因符号列,由用户手动选择
cat("⚠️ 请用户手动选择基因符号列\n")
# 返回原始表格,不进行自动检测和映射
return(list(
success = TRUE,
raw_table = raw_table,
mapping = NULL, # 不提供自动映射
gene_symbol_col = NULL, # 不提供自动检测的列名
needs_manual_selection = TRUE, # 标记需要手动选择
message = "请手动选择ID列和基因列"
))
}, error = function(e) {
return(list(
success = FALSE,
error = paste("解析 SOFT 文件时出错:", e$message)
))
})
}
#' 智能检测基因符号列(改进版 - 基于内容分析)
#'
#' @param table 平台注释数据框
#' @return 字符列名或 NULL
detect_gene_symbol_column <- function(table) {
cat("🔍 开始智能检测基因符号列...\n")
# 常见的基因符号列名(优先级高)
high_priority_names <- c(
"GENE_SYMBOL",
"Gene.Symbol",
"Gene_Symbol",
"gene_symbol",
"SYMBOL",
"Symbol",
"Gene Symbol"
)
# 方法1: 优先级列名匹配
for (name in high_priority_names) {
if (name %in% colnames(table)) {
# 验证:检查该列是否真的包含基因符号格式
col_data <- table[[name]]
col_data <- col_data[!is.na(col_data) & col_data != ""]
n_check <- min(50, length(col_data))
if (n_check >= 10) {
# 检查是否包含典型基因符号格式
# 基因符号:字母开头,可能包含数字和连字符,长度2-20
pattern <- "^[A-Z][A-Z0-9\\-]{1,15}$"
match_ratio <- sum(grepl(pattern, col_data[1:n_check])) / n_check
if (match_ratio > 0.5) { # 超过50%匹配
cat(sprintf("✅ 智能检测到基因列(高优先级): %s (匹配率: %.1f%%)\n",
name, match_ratio*100))
return(name)
}
}
}
}
# 方法2: 列名部分匹配
for (name in high_priority_names) {
matching_cols <- colnames(table)[sapply(colnames(table), function(col) {
grepl(name, col, ignore.case = TRUE)
})]
if (length(matching_cols) > 0) {
# 验证内容
for (col_name in matching_cols) {
col_data <- table[[col_name]]
col_data <- col_data[!is.na(col_data) & col_data != ""]
n_check <- min(50, length(col_data))
if (n_check >= 10) {
pattern <- "^[A-Z][A-Z0-9\\-]{1,15}$"
match_ratio <- sum(grepl(pattern, col_data[1:n_check])) / n_check
if (match_ratio > 0.5) {
cat(sprintf("✅ 智能检测到基因列(模糊匹配): %s (匹配率: %.1f%%)\n",
col_name, match_ratio*100))
return(col_name)
}
}
}
}
}
# 方法3: 检查所有列的内容特征
best_col <- NULL
best_match_ratio <- 0
for (col_name in colnames(table)) {
# 跳过明显不是基因的列
if (col_name %in% c("ID", "SPOT_ID", "CONTROL_TYPE", "REFSEQ", "GB_ACC",
"UNIGENE_ID", "ENSEMBL_ID", "TIGR_ID", "ACCESSION_STRING",
"CHROMOSOMAL_LOCATION", "CYTOBAND", "DESCRIPTION", "GO_ID",
"SEQUENCE")) {
next
}
col_data <- table[[col_name]]
col_data <- col_data[!is.na(col_data) & col_data != ""]
n_check <- min(100, length(col_data))
if (n_check < 10) next
# 检查基因符号特征
# 典型基因符号:TP53, EGFR, BRCA1, MYC, IL-6, TNF-alpha
patterns <- c(
"^[A-Z][A-Z0-9]{1,10}$", # 简单基因符号:TP53, EGFR
"^[A-Z][A-Z0-9]{1,5}-[0-9]+$", # 带数字的:BRCA1-001
"^[A-Z]{2,6}-[A-Z0-9]{1,3}$" # 带连字符的:IL-6, TNF-a
)
match_count <- sum(sapply(patterns, function(p) {
sum(grepl(p, col_data[1:n_check]))
}))
match_ratio <- match_count / n_check
if (match_ratio > best_match_ratio && match_ratio > 0.3) {
best_match_ratio <- match_ratio
best_col <- col_name
}
}
if (!is.null(best_col)) {
cat(sprintf("✅ 智能检测到基因列(内容分析): %s (匹配率: %.1f%%)\n",
best_col, best_match_ratio*100))
return(best_col)
}
cat("⚠️ 无法自动检测基因符号列,需要用户手动选择\n")
return(NULL)
}
#' 执行探针注释(合并表达矩阵和基因映射)
#'
#' @param expr_matrix 探针表达矩阵
#' @param probe_gene_map 探针-基因映射数据框
#' @return 基因表达矩阵
annotate_probe_matrix <- function(expr_matrix, probe_gene_map) {
cat("🔄 开始探针注释...\n")
# 找到共同的探针
common_probes <- intersect(rownames(expr_matrix), probe_gene_map$probe_id)
if (length(common_probes) == 0) {
stop("❌ 探针ID不匹配,请检查平台注释文件是否正确")
}
cat(sprintf("📊 共同探针数: %d (表达矩阵: %d, 注释文件: %d)\n",
length(common_probes),
nrow(expr_matrix),
nrow(probe_gene_map)))
# 提取共同探针的表达数据
expr_subset <- expr_matrix[common_probes, , drop = FALSE]
# 添加探针ID列以便合并
expr_subset <- data.frame(probe_id = rownames(expr_subset), expr_subset,
stringsAsFactors = FALSE)
# 合并基因符号
merged <- merge(expr_subset, probe_gene_map, by = "probe_id")
# 移除探针ID列
probe_id_col <- which(names(merged) == "probe_id")
if (length(probe_id_col) > 0) {
merged <- merged[, -probe_id_col]
}
# 按基因分组,对表达值取平均值
# 如果一个基因对应多个探针,取平均值
library(dplyr)
expr_annotated <- merged %>%
group_by(gene_symbol) %>%
summarise(across(everything(), mean, na.rm = TRUE)) %>%
column_to_rownames("gene_symbol")
# 转换为矩阵
expr_annotated <- as.matrix(expr_annotated)
cat(sprintf("✅ 探针注释完成: %d 探针 → %d 基因\n",
length(common_probes),
nrow(expr_annotated)))
# 检查是否有基因被重复注释
n_probes_per_gene <- table(merged$gene_symbol)
n_multi_probe_genes <- sum(n_probes_per_gene > 1)
if (n_multi_probe_genes > 0) {
cat(sprintf("📊 其中 %d 个基因有多个探针(已取平均)\n",
n_multi_probe_genes))
}
return(expr_annotated)
}
# =====================================================
# 3. limma 差异分析
# =====================================================
#' 使用 limma 进行芯片数据差异分析
#'
#' @param expr_matrix 基因表达矩阵
#' @param ctrl_samples 对照组样本名
#' @param trt_samples 处理组样本名
#' @param pvalue_threshold P值阈值
#' @param logfc_threshold log2FC阈值
#' @param pval_type P值类型:"adj.P.Val" 或 "P.Value"
#' @return 差异分析结果
run_limma_analysis <- function(expr_matrix, ctrl_samples, trt_samples,
pvalue_threshold = 0.05,
logfc_threshold = 1,
pval_type = "adj.P.Val") {
cat("🧬 开始 limma 差异分析...\n")
# 检查样本
if (length(ctrl_samples) == 0 || length(trt_samples) == 0) {
stop("❌ 对照组和处理组样本数不能为0")
}
# 重新排序矩阵(按照 Control -> Treatment)
sample_order <- c(ctrl_samples, trt_samples)
# 检查样本是否存在
missing_samples <- setdiff(sample_order, colnames(expr_matrix))
if (length(missing_samples) > 0) {
stop(sprintf("❌ 以下样本不存在于表达矩阵中: %s",
paste(missing_samples, collapse = ", ")))
}
expr_ordered <- expr_matrix[, sample_order, drop = FALSE]
# 🆕 检查并移除非数值列(如ProbeID和Gene)
# limma需要纯数值表达矩阵
if ("ProbeID" %in% colnames(expr_ordered)) {
cat("📋 移除ProbeID列(非数值)\n")
expr_ordered <- expr_ordered[, colnames(expr_ordered) != "ProbeID", drop = FALSE]
}
if ("Gene" %in% colnames(expr_ordered)) {
cat("📋 移除Gene列(非数值)\n")
expr_ordered <- expr_ordered[, colnames(expr_ordered) != "Gene", drop = FALSE]
}
# 确保所有列都是数值
expr_ordered <- as.matrix(expr_ordered)
storage.mode(expr_ordered) <- "numeric"
cat(sprintf("📊 最终分析矩阵: %d 基因 × %d 样本\n",
nrow(expr_ordered), ncol(expr_ordered)))
# 创建分组因子
group <- factor(c(rep("Control", length(ctrl_samples)),
rep("Treatment", length(trt_samples))))
cat(sprintf("📊 样本分组: Control=%d, Treatment=%d\n",
length(ctrl_samples), length(trt_samples)))
# 加载 limma
library(limma)
# 设计矩阵
design <- model.matrix(~0 + group)
colnames(design) <- levels(group)
cat("📊 设计矩阵:\n")
print(design)
# 线性模型拟合
fit <- lmFit(expr_ordered, design)
# 设置对比
contrast.matrix <- makeContrasts(Treatment-Control, levels=design)
cat("📊 对比矩阵:\n")
print(contrast.matrix)
fit2 <- contrasts.fit(fit, contrast.matrix)
fit2 <- eBayes(fit2)
# 提取结果
results <- topTable(fit2,
number = Inf,
adjust.method = "BH",
sort.by = "P")
# 🔧 修复:正确设置ID和SYMBOL列
# rownames(results) 是基因符号(如"FAM174B", "TP53")
# expr_matrix现在包含EntrezID列(如果有),用于ID列
results$SYMBOL <- rownames(results) # SYMBOL = 基因符号(行名)
# ID列使用EntrezID(如果存在),否则使用基因符号
if ("EntrezID" %in% colnames(expr_matrix)) {
# expr_matrix的行名对应results的行名
results$ID <- expr_matrix[rownames(results), "EntrezID"] # ID = Entrez Gene ID
cat("✅ ID列使用Entrez Gene ID,SYMBOL列使用基因符号\n")
} else {
results$ID <- rownames(results) # 没有EntrezID时,ID也用基因符号
cat("✅ ID列和SYMBOL列都使用基因符号(无EntrezID)\n")
}
# 计算统计信息 - 根据用户选择的P值类型
n_total <- nrow(results)
# 🔧 使用用户选择的P值类型
pval_col <- if (pval_type == "adj.P.Val") "adj.P.Val" else "P.Value"
pval_values <- results[[pval_col]]
n_significant <- sum(pval_values < pvalue_threshold, na.rm = TRUE)
n_up <- sum(results$logFC > logfc_threshold & pval_values < pvalue_threshold,
na.rm = TRUE)
n_down <- sum(results$logFC < -logfc_threshold & pval_values < pvalue_threshold,
na.rm = TRUE)
cat(sprintf("✅ limma 分析完成: %d 个基因\n", n_total))
cat(sprintf(" 使用P值类型: %s\n", pval_type))
cat(sprintf(" 显著差异基因 (%s < %.3f): %d (%.1f%%)\n",
pval_type, pvalue_threshold, n_significant, n_significant/n_total*100))
cat(sprintf(" 上调基因 (log2FC > %.2f): %d\n", logfc_threshold, n_up))
cat(sprintf(" 下调基因 (log2FC < %.2f): %d\n", logfc_threshold, n_down))
return(list(
results = results,
n_total = n_total,
n_significant = n_significant,
n_up = n_up,
n_down = n_down,
design = design,
fit = fit2
))
}
# =====================================================
# 4. 探针表达量聚合
# =====================================================
#' 聚合探针表达量到基因水平
#'
#' @param probe_matrix 探针表达矩阵(行为探针,列为样本)
#' @param probe_mapping 探针-基因映射数据框(从 parse_soft_platform 返回)
#' @return 基因表达矩阵(行为基因,列为样本)
aggregate_probe_expression <- function(probe_matrix, probe_mapping) {
cat("🔄 开始聚合探针表达量...\n")
# 提取映射关系
probe_ids <- probe_mapping$probe_id
gene_symbols <- probe_mapping$gene_symbol
# 创建映射向量(探针ID -> 基因符号)
names(gene_symbols) <- probe_ids
# 过滤掉未映射的探针
common_probes <- intersect(rownames(probe_matrix), probe_ids)
if (length(common_probes) == 0) {
cat("⚠️ 未找到匹配的探针ID\n")
return(NULL)
}
cat(sprintf("✅ 匹配探针: %d / %d\n", length(common_probes), nrow(probe_matrix)))
# 子集表达矩阵和映射
expr_subset <- probe_matrix[common_probes, , drop = FALSE]
gene_symbols_subset <- gene_symbols[common_probes]
# 移除NA和空字符串
valid_mask <- !is.na(gene_symbols_subset) & gene_symbols_subset != ""
expr_subset <- expr_subset[valid_mask, , drop = FALSE]
gene_symbols_subset <- gene_symbols_subset[valid_mask]
# 聚合方法:对于每个基因,选择表达量最高的探针
cat("📊 聚合策略: 选择最高表达探针\n")
# 获取唯一基因
unique_genes <- unique(gene_symbols_subset)
cat(sprintf("📊 唯一基因数: %d\n", length(unique_genes)))
# 为每个基因选择表达量最高的探针
gene_expr_list <- lapply(unique_genes, function(gene) {
# 找到该基因的所有探针
gene_probes <- which(gene_symbols_subset == gene)
if (length(gene_probes) == 1) {
# 只有一个探针,直接使用
return(expr_subset[gene_probes, , drop = FALSE])
} else {
# 多个探针,选择平均表达量最高的
avg_expr <- rowMeans(expr_subset[gene_probes, , drop = FALSE])
best_probe <- gene_probes[which.max(avg_expr)]
return(expr_subset[best_probe, , drop = FALSE])
}
})
# 合并为基因表达矩阵
gene_expr_matrix <- do.call(rbind, gene_expr_list)
rownames(gene_expr_matrix) <- unique_genes
cat(sprintf("✅ 聚合完成: %d 个基因\n", nrow(gene_expr_matrix)))
return(gene_expr_matrix)
}
# =====================================================
# 5. 智能样本分组系统(通用版本)
# =====================================================
#' 从 Series Matrix 元数据中自动检测分组
#'
#' @param sample_names 样本名向量
#' @param sample_descriptions 样本描述向量(可选)
#' @param sample_titles 样本标题向量(可选)
#' @return list 包含分组建议和分组方法
detect_chip_groups_auto <- function(sample_names,
sample_descriptions = NULL,
sample_titles = NULL) {
cat("🔍 开始自动检测分组模式...\n")
cat(sprintf("📊 总样本数: %d\n", length(sample_names)))
# 定义常见的分组模式
group_patterns <- list(
# 模式1: 时间序列 (before/after, baseline/followup)
list(
name = "时间序列",
ctrl_keywords = c("before", "baseline", "time0", "initial", "visit1"),
trt_keywords = c("after", "post", "follow", "final", "visit2", "visit3")
),
# 模式2: 处理对照 (control/treated)
list(
name = "处理对照",
ctrl_keywords = c("control", "ctrl", "untreated", "vehicle", "placebo"),
trt_keywords = c("treatment", "treated", "drug", "compound", "stimulated")
),
# 模式3: 疾病对照 (normal/disease)
list(
name = "疾病对照",
ctrl_keywords = c("normal", "healthy", "control", "wild"),
trt_keywords = c("disease", "patient", "cancer", "tumor", "sick")
),
# 模式4: 基因型 (wildtype/mutant)
list(
name = "基因型",
ctrl_keywords = c("wild", "wt", "wildtype", "normal", "control"),
trt_keywords = c("mutant", "mut", "knockout", "ko", "transgenic", "tg")
),
# 模式5: 剂量反应 (control/dose)
list(
name = "剂量反应",
ctrl_keywords = c("dose0", "dose_0", "control", "vehicle", "untreated"),
trt_keywords = c("dose", "treatment", "low", "medium", "high")
),
# 模式6: 激活/抑制
list(
name = "激活抑制",
ctrl_keywords = c("inactive", "unstimulated", "resting", "control"),
trt_keywords = c("active", "stimulated", "induced", "activated")
)
)
# 方法1: 从 sample_descriptions 检测
if (!is.null(sample_descriptions) && length(sample_descriptions) > 0) {
cat("📋 尝试从 Sample_description 检测分组...\n")
for (pattern in group_patterns) {
ctrl_match <- sapply(sample_descriptions, function(d) {
any(sapply(pattern$ctrl_keywords, function(kw) {
grepl(kw, d, ignore.case = TRUE)
}))
})
trt_match <- sapply(sample_descriptions, function(d) {
any(sapply(pattern$trt_keywords, function(kw) {
grepl(kw, d, ignore.case = TRUE)
}))
})
# 检查是否找到匹配
if (sum(ctrl_match) > 0 && sum(trt_match) > 0) {
ctrl_idx <- which(ctrl_match)
trt_idx <- which(trt_match)
cat(sprintf("✅ 检测到 '%s' 分组模式 (from description)\n", pattern$name))
cat(sprintf(" 对照组: %d 个样本 (%s)\n",
length(ctrl_idx),
paste(sample_names[ctrl_idx], collapse = ", ")))
cat(sprintf(" 处理组: %d 个样本 (%s)\n",
length(trt_idx),
paste(sample_names[trt_idx], collapse = ", ")))
return(list(
pattern_name = pattern$name,
method = "auto_description",
ctrl_samples = sample_names[ctrl_idx],
trt_samples = sample_names[trt_idx],
ctrl_indices = ctrl_idx,
trt_indices = trt_idx,
confidence = "high",
source = "description"
))
}
}
}
# 方法2: 从 sample_titles 检测
if (!is.null(sample_titles) && length(sample_titles) > 0) {
cat("📋 尝试从 Sample_title 检测分组...\n")
for (pattern in group_patterns) {
ctrl_match <- sapply(sample_titles, function(t) {
any(sapply(pattern$ctrl_keywords, function(kw) {
grepl(kw, t, ignore.case = TRUE)
}))
})
trt_match <- sapply(sample_titles, function(t) {
any(sapply(pattern$trt_keywords, function(kw) {
grepl(kw, t, ignore.case = TRUE)
}))
})
if (sum(ctrl_match) > 0 && sum(trt_match) > 0) {
ctrl_idx <- which(ctrl_match)
trt_idx <- which(trt_match)
cat(sprintf("✅ 检测到 '%s' 分组模式 (from title)\n", pattern$name))
cat(sprintf(" 对照组: %d 个样本\n", length(ctrl_idx)))
cat(sprintf(" 处理组: %d 个样本\n", length(trt_idx)))
return(list(
pattern_name = pattern$name,
method = "auto_title",
ctrl_samples = sample_names[ctrl_idx],
trt_samples = sample_names[trt_idx],
ctrl_indices = ctrl_idx,
trt_indices = trt_idx,
confidence = "medium",
source = "title"
))
}
}
}
# 方法3: 从样本名本身检测
cat("📋 尝试从样本名检测分组...\n")
# 简化样本名(移除GSM前缀)
simplified_names <- gsub("^GSM\\d+_", "", sample_names)
for (pattern in group_patterns) {
ctrl_match <- sapply(simplified_names, function(n) {
any(sapply(pattern$ctrl_keywords, function(kw) {
grepl(kw, n, ignore.case = TRUE)
}))
})
trt_match <- sapply(simplified_names, function(n) {
any(sapply(pattern$trt_keywords, function(kw) {
grepl(kw, n, ignore.case = TRUE)
}))
})
if (sum(ctrl_match) > 0 && sum(trt_match) > 0) {
ctrl_idx <- which(ctrl_match)
trt_idx <- which(trt_match)
cat(sprintf("✅ 检测到 '%s' 分组模式 (from name)\n", pattern$name))
cat(sprintf(" 对照组: %d 个样本\n", length(ctrl_idx)))
cat(sprintf(" 处理组: %d 个样本\n", length(trt_idx)))
return(list(
pattern_name = pattern$name,
method = "auto_name",
ctrl_samples = sample_names[ctrl_idx],
trt_samples = sample_names[trt_idx],
ctrl_indices = ctrl_idx,
trt_indices = trt_idx,
confidence = "medium",
source = "name"
))
}
}
# 所有方法都失败
cat("⚠️ 未能自动检测到分组模式,请手动设置\n")
return(list(
pattern_name = NULL,
method = "manual",
ctrl_samples = NULL,
trt_samples = NULL,
ctrl_indices = NULL,
trt_indices = NULL,
confidence = NULL,
source = NULL
))
}
#' 检测配对关系
#'
#' @param sample_names 样本名
#' @param metadata 元数据
#' @return list 配对关系或NULL
detect_pairing <- function(sample_names, metadata) {
# 尝试从样本名中提取配对信息
# 例如: Patient1_before, Patient1_after
# 提取共同的配对标识符
# 方法:移除已知的对照组/处理组关键词后,看剩余部分是否匹配
# 简化样本名
simplified <- gsub("^GSM\\d+_", "", sample_names)
# 定义配对关键词
pairing_keywords <- list(
before = "after",
baseline = "follow",
control = "treated",
time0 = "time1",
visit1 = "visit2",
pre = "post"
)
# 尝试检测配对模式
for (kw1 in names(pairing_keywords)) {
kw2 <- pairing_keywords[[kw1]]
# 检查是否有样本包含这些关键词
has_kw1 <- grepl(kw1, simplified, ignore.case = TRUE)
has_kw2 <- grepl(kw2, simplified, ignore.case = TRUE)
if (sum(has_kw1) > 0 && sum(has_kw2) > 0) {
# 提取配对标识符
ids_kw1 <- gsub(kw1, "", simplified[has_kw1], ignore.case = TRUE)
ids_kw2 <- gsub(kw2, "", simplified[has_kw2], ignore.case = TRUE)
# 找到共同的ID
common_ids <- intersect(ids_kw1, ids_kw2)
if (length(common_ids) > 0) {
cat(sprintf("💡 检测到配对设计: %d 对样本\n", length(common_ids)))
return(list(
is_paired = TRUE,
n_pairs = length(common_ids),
pairing_pattern = sprintf("%s/%s", kw1, kw2)
))
}
}
}
return(list(is_paired = FALSE))
}
# =====================================================
# 5. 转换为标准格式(与现有模块兼容)
# =====================================================
#' 将芯片差异分析结果转换为标准格式
#'
#' @param limma_results limma 分析结果
#' @param expr_matrix 表达矩阵
#' @param ctrl_samples 对照组样本
#' @param trt_samples 处理组样本
#' @return 标准格式的差异分析结果
format_chip_results_for_pipeline <- function(limma_results, expr_matrix,
ctrl_samples, trt_samples) {
# 🔧 修复:正确使用ID(EntrezID)和SYMBOL(基因符号)列
limma_res <- limma_results$results
deg_df <- data.frame(
ID = limma_res$ID, # Entrez Gene ID(如果有的话)
SYMBOL = limma_res$SYMBOL, # 基因符号
log2FoldChange = limma_res$logFC, # log2倍数变化
pvalue = limma_res$P.Value, # 原始p值
padj = limma_res$adj.P.Val, # BH校正p值
baseMean = limma_res$AveExpr, # 平均表达
t = limma_res$t, # t统计量(用于TF活性分析)
row.names = NULL,
stringsAsFactors = FALSE
)
# ENTREZID列与ID列相同(都是Entrez Gene ID)
deg_df$ENTREZID <- deg_df$ID
return(list(
deg_df = deg_df,
background_genes = rownames(expr_matrix), # 背景基因(用于富集分析)
expr_matrix = expr_matrix, # 完整表达矩阵(用于 AUCell/GSVA)
ctrl_samples = ctrl_samples,
trt_samples = trt_samples,
method = "limma",
n_significant = limma_results$n_significant,
n_up = limma_results$n_up,
n_down = limma_results$n_down
))
}
# =====================================================
# 6. Shiny Server 函数
# =====================================================
#' 芯片数据分析模块 UI 生成函数
#'
#' @return UI 元素
chip_analysis_ui <- function() {
tagList(
fluidRow(
column(12,
div(
class = "info-box",
style = "background: linear-gradient(135deg, #667eea 0%, #764ba2 100%);
color: white; padding: 25px; border-radius: 15px; margin-bottom: 25px;",
h4("🧬 芯片数据分析模块", style = "margin-top: 0; color: white;"),
p("支持 GEO Series Matrix 格式的芯片数据差异分析,自动探针注释,无缝集成下游富集分析。",
style = "color: rgba(255,255,255,0.9); margin-bottom: 0;")
)
)
),
# 🎨 使用可折叠面板组织所有步骤
tags$div(
id = "chip_analysis_accordion",
# ===== 面板1: 数据上传 =====
tags$div(
class = "panel panel-default",
tags$div(
class = "panel-heading",
style = "cursor: pointer; background: linear-gradient(135deg, #667eea 0%, #764ba2 100%); color: white; padding: 15px;",
`data-toggle` = "collapse",
`data-target` = "#panel_upload",
tags$h4(
class = "panel-title",
style = "margin: 0;",
tags$span(icon("upload"), " 📁 步骤1: 数据上传与预览")
)
),
tags$div(
id = "panel_upload",
class = "panel-collapse collapse in", # in = 默认展开
wellPanel(
# 文件上传
fluidRow(
column(6,
h5("📄 上传数据文件", style = "color: #007AFF;"),
fileInput("chip_series_matrix",
"GEO Series Matrix 文件",
accept = c(".txt", ".matrix.txt", "text/plain"),
placeholder = "选择文件..."),
helpText("GEO 数据库下载的 Series Matrix 文件(通常包含样本表达矩阵)")
),
column(6,
fileInput("chip_soft_platform",
"SOFT 平台注释文件 (可选)",
accept = c(".txt", ".soft", "annot.txt", "text/plain"),
placeholder = "选择文件..."),
helpText("用于探针注释的 GPL 平台文件。如不上传,系统将尝试自动注释。")
)
),
tags$hr(style = "border-color: #dee2e6;"),
# 数据预览
h5("📊 数据文件预览", style="color: #007AFF;"),
fluidRow(
column(6,
h6("Series Matrix 文件(前5行)", style="color: #666;"),
DTOutput("chip_series_matrix_preview")
),
column(6,
h6("SOFT 文件(前10行)", style="color: #666;"),
DTOutput("chip_soft_raw_preview")
)
)
),
tags$div(
class = "panel-body",
style = "padding: 15px;"
)
)
),
# ===== 面板2: 探针注释配置 =====
tags$div(
class = "panel panel-default",
tags$div(
class = "panel-heading",
style = "cursor: pointer; background: linear-gradient(135deg, #9C27B0 0%, #7B1FA2 100%); color: white; padding: 15px;",
`data-toggle` = "collapse",
`data-target` = "#panel_annotation",
tags$h4(
class = "panel-title",
style = "margin: 0;",
tags$span(icon("cogs"), " 🧬 步骤2: 探针注释与数据合并")
)
),
tags$div(
id = "panel_annotation",
class = "panel-collapse collapse", # 默认折叠
wellPanel(
# SOFT文件列名清单
uiOutput("chip_soft_columns_list_ui"),
tags$hr(style = "border-color: #dee2e6;"),
# 探针注释配置
h5("📋 探针注释配置", style = "color: #9C27B0;"),
uiOutput("chip_soft_column_selection_panel"),
tags$hr(style = "border-color: #dee2e6;"),
# 合并操作按钮
fluidRow(
column(6,
actionButton("chip_preview_merge", "👁️ 预览合并结果",
class = "btn-info", style = "width: 100%;")
),
column(6,
actionButton("chip_apply_merge", "✅ 应用配置并生成最终矩阵",
class = "btn-success", style = "width: 100%;")
)
),
# 合并预览
conditionalPanel(
condition = "input.chip_preview_merge",
wellPanel(
style = "background: #e8f5e9; border: 2px solid #4caf50;",
h5("👁️ 合并结果预览(前5行)", style = "color: #2e7d32;"),
DTOutput("chip_merge_preview_table")
)
),
# 最终矩阵显示
conditionalPanel(
condition = "input.chip_apply_merge",
wellPanel(
style = "background: linear-gradient(135deg, #e8f5e9 0%, #c8e6c9 100%); border: 2px solid #4caf50;",
h5("✅ 最终表达矩阵", style = "color: #2e7d32; font-size: 18px; font-weight: bold;"),
uiOutput("chip_final_matrix_ui"),
br(),
helpText("💡 此矩阵可直接用于后续的差异分析。已将探针ID和基因符号合并到表达数据中。", style = "color: #2e7d33;")
)
)
)
),
# ===== 面板3: 数据预处理与探针去重 =====
tags$div(
class = "panel panel-default",
tags$div(
class = "panel-heading",
style = "cursor: pointer; background: linear-gradient(135deg, #ff9800 0%, #f57c00 100%); color: white; padding: 15px;",
`data-toggle` = "collapse",
`data-target` = "#panel_preprocess",
tags$h4(
class = "panel-title",
style = "margin: 0;",
tags$span(icon("sliders-h"), " 🔧 步骤3: 数据预处理与探针去重")
)
),
tags$div(
id = "panel_preprocess",
class = "panel-collapse collapse in", # 默认展开
wellPanel(
# 预处理
h5("📊 数据预处理(log2转换 + 标准化)", style = "color: #ff9800; font-weight: bold;"),
fluidRow(
column(6,
checkboxInput("chip_auto_log2", "自动判断并执行log2转换", value = TRUE),
checkboxInput("chip_normalize_data", "执行limma标准化(normalizeBetweenArrays)", value = TRUE)
),
column(6,
actionButton("chip_preprocess_data", "⚙️ 执行预处理",
class = "btn-warning", style = "width: 100%;")
)
),
# 预处理结果
conditionalPanel(
condition = "input.chip_preprocess_data",
uiOutput("chip_preprocess_result_ui")
),
tags$hr(style = "border-color: #ffc107;"),
# 批次矫正
h5("🎛️ 批次效应矫正(可选)", style = "color: #E91E63; font-weight: bold;"),
fluidRow(
column(6,
selectInput("chip_batch_method", "批次矫正方法",
choices = c("无" = "none", "ComBat (sva)" = "combat",
"ComBat (limma)" = "limma", "SVA" = "sva"),
selected = "none")
),
column(6,
actionButton("chip_apply_batch_correct", "🎛️ 执行批次矫正",
class = "btn-danger", style = "width: 100%;")
)
),
# 批次矫正结果
conditionalPanel(
condition = "input.chip_apply_batch_correct",
uiOutput("chip_batch_correct_result_ui")
),
tags$hr(style = "border-color: #ffc107;"),
# 探针去重
h5("✂️ 探针去重(保留表达量最高的探针)", style = "color: #ff9800; font-weight: bold;"),
helpText("当一个基因对应多个探针时,保留表达量最高的探针。这将生成基因级别的表达矩阵。"),
fluidRow(
column(6,
h6("去重前统计:", style = "color: #666;"),
uiOutput("chip_before_dedupe_stats")
),
column(6,
h6("去重后统计:", style = "color: #666;"),
uiOutput("chip_after_dedupe_stats")
)
),
actionButton("chip_dedupe_probes", "✂️ 执行探针去重",
class = "btn-warning btn-lg", style = "width: 100%;"),
# 去重结果
conditionalPanel(
condition = "input.chip_dedupe_probes",
wellPanel(
h6("✅ 去重完成", style = "color: #28a745;"),
uiOutput("chip_dedupe_result_ui")
)
),
tags$hr(style = "border-color: #ffc107;"),
# 生成标准格式数据
h5("💾 生成标准格式数据", style = "color: #ff9800; font-weight: bold;"),
helpText("将处理后的表达矩阵转换成标准格式,可直接用于后续的差异分析、KEGG、GO等模块。"),
fluidRow(
column(12,
div(
style = "background: #d4edda; padding: 15px; border-radius: 8px; border: 1px solid #c3e6cb;",
h6("💡 即可对接现有分析模块:", style = "color: #155724;"),
tags$ul(style="margin: 10px 0; padding-left: 20px;",
tags$li("差异分析(使用现有的差异分析模块)"),
tags$li("KEGG富集分析(使用现有的KEGG模块)"),
tags$li("GO富集分析(使用现有的GO模块)"),
tags$li("GSEA分析(使用现有的GSEA模块)")
)
)
)
),
actionButton("chip_generate_standard_data", "🚀 生成标准格式数据",
class = "btn-success btn-lg", style = "width: 100%; font-size: 16px;")
)
)
),
# ===== 面板4: 差异分析 =====
tags$div(
class = "panel panel-default",
tags$div(
class = "panel-heading",
style = "cursor: pointer; background: linear-gradient(135deg, #34C759 0%, #2e7d32 100%); color: white; padding: 15px;",
`data-toggle` = "collapse",
`data-target` = "#panel_diff_analysis",
tags$h4(
class = "panel-title",
style = "margin: 0;",
tags$span(icon("chart-bar"), " 🧬 步骤4: 差异分析")
)
),
tags$div(
id = "panel_diff_analysis",
class = "panel-collapse collapse", # 默认折叠
style = "padding: 15px;",
wellPanel(
# 样本分组
uiOutput("chip_grouping_ui"),
tags$hr(style = "border-color: #34C759;"),
# 差异分析参数
h5("🔬 差异分析参数", style = "color: #34C759; font-weight: bold;"),
fluidRow(
column(4,
sliderInput("chip_logfc_threshold",
"log2FoldChange 阈值:",
min = 0, max = 5, value = 1, step = 0.1)
),
column(4,
selectInput("chip_pval_type",
"显著性指标:",
choices = c("校正P值 (adj.P.Val)" = "adj.P.Val",
"原始P值 (P.Value)" = "P.Value"),
selected = "adj.P.Val")
),
column(4,
sliderInput("chip_pvalue_threshold",
"P值 阈值:",
min = 0.001, max = 0.1, value = 0.05, step = 0.001)
)
),
fluidRow(
column(12,
checkboxInput("chip_paired_analysis",
"配对样本分析(如果适用)",
value = FALSE)
)
),
tags$hr(style = "border-color: #34C759;"),
actionButton("run_chip_analysis", "🚀 运行差异分析",
class = "btn-primary btn-lg",
style = "width: 100%; margin-top: 15px;")
)
)
)
),
# ===== 面板5: 分析结果 =====
tags$div(
class = "panel panel-default",
tags$div(
class = "panel-heading",
style = "cursor: pointer; background: linear-gradient(135deg, #007AFF 0%, #0051D5 100%); color: white; padding: 15px;",
`data-toggle` = "collapse",
`data-target` = "#panel_results",
tags$h4(
class = "panel-title",
style = "margin: 0;",
tags$span(icon("table"), " 📊 步骤5: 分析结果")
)
),
tags$div(
id = "panel_results",
class = "panel-collapse collapse", # 默认折叠
style = "padding: 15px;",
wellPanel(
# 结果统计和表格(chip_results_ui 已包含表格)
uiOutput("chip_results_ui"),
tags$hr(style = "border-color: #007AFF;"),
# 下载按钮
fluidRow(
column(12,
downloadButton("download_chip_results", "📥 下载结果", class = "btn-success")
)
)
)
)
)
)
)
}
#' 芯片数据分析模块 Server 函数
#'
#' @param input Shiny input
#' @param output Shiny output
#' @param session Shiny session
#' @param deg_results 差异分析结果容器(用于更新)
chip_analysis_server <- function(input, output, session, deg_results) {
cat("✅ 芯片分析模块已启动\n")
# 渲染 UI
output$chip_analysis_ui_output <- renderUI({
chip_analysis_ui()
})
# 存储芯片数据
chip_data <- reactiveValues(
series_matrix = NULL,
soft_platform = NULL,
probe_mapping = NULL,
expr_matrix = NULL,
metadata = NULL,
group_info = NULL,
manual_ctrl_samples = NULL,
manual_trt_samples = NULL
)
# 解析对照组样本
observeEvent(input$chip_parse_ctrl, {
req(input$chip_paste_ctrl)
req(chip_data$series_matrix)
pasted_text <- input$chip_paste_ctrl
# 显示进度
showNotification("正在解析对照组样本...", type = "message")
# 解析样本列表
samples <- parse_sample_list(pasted_text, chip_data$series_matrix)
if (is.null(samples) || length(samples) == 0) {
showNotification("解析失败:未找到有效样本", type = "error")
return(NULL)
}
# 保存对照组
chip_data$manual_ctrl_samples <- samples
showNotification(
sprintf("✅ 成功解析对照组: %d 个样本", length(samples)),
type = "message"
)
})
# 解析处理组样本
observeEvent(input$chip_parse_trt, {
req(input$chip_paste_trt)
req(chip_data$series_matrix)
pasted_text <- input$chip_paste_trt
# 显示进度
showNotification("正在解析处理组样本...", type = "message")
# 解析样本列表
samples <- parse_sample_list(pasted_text, chip_data$series_matrix)
if (is.null(samples) || length(samples) == 0) {
showNotification("解析失败:未找到有效样本", type = "error")
return(NULL)
}
# 保存处理组
chip_data$manual_trt_samples <- samples
showNotification(
sprintf("✅ 成功解析处理组: %d 个样本", length(samples)),
type = "message"
)
})
# 清除分组设置
observeEvent(input$chip_clear_groups, {
chip_data$manual_ctrl_samples <- NULL
chip_data$manual_trt_samples <- NULL
showNotification("已清除分组设置", type = "message")
})
# 解析 Series Matrix 文件
observeEvent(input$chip_series_matrix, {
req(input$chip_series_matrix)
file_path <- input$chip_series_matrix$datapath
# 显示进度
showNotification("正在解析 GEO Series Matrix 文件...", type = "message")
# 解析文件
result <- parse_geo_series_matrix(file_path)
if (!result$success) {
showNotification(result$error, type = "error")
return(NULL)
}
# 保存数据
chip_data$series_matrix <- result$matrix
chip_data$metadata <- result$metadata
chip_data$expr_matrix <- result$matrix
showNotification(
sprintf("✅ 成功解析: %d 探针 × %d 样本",
result$n_probes, result$n_samples),
type = "message"
)
# 尝试自动检测分组
if (!is.null(result$metadata)) {
group_info <- detect_chip_groups_auto(
sample_names = result$sample_names,
sample_descriptions = result$metadata$sample_descriptions,
sample_titles = result$metadata$sample_titles
)
chip_data$group_info <- group_info
}
}, ignoreNULL = TRUE)
# Series Matrix 文件预览
output$chip_series_matrix_preview <- renderDT({
req(chip_data$series_matrix)
# 提取前5行
preview_matrix <- head(chip_data$series_matrix, 5)
# 转换为数据框(保留行名)
preview_df <- as.data.frame(preview_matrix)
datatable(
preview_df,
options = list(
dom = 't',
paging = FALSE,
scrollX = TRUE,
columnDefs = list(list(
className = 'dt-center',
targets = "_all"
))
),
rownames = TRUE, # 显示行名(探针ID)
filter = 'none'
) %>%
formatStyle(columns = 1:min(5, ncol(preview_df)), fontSize = '85%')
})
# SOFT 文件预览UI
output$chip_soft_preview_ui <- renderUI({
# 只要有文件上传记录就显示预览
if (!is.null(input$chip_soft_platform)) {
cat(sprintf("🔍 渲染SOFT预览UI (文件已上传)\n"))
if (!is.null(chip_data$soft_platform)) {
cat(sprintf(" 数据可用: %d rows x %d cols\n",
nrow(chip_data$soft_platform), ncol(chip_data$soft_platform)))
} else {
cat(" ⚠️ 数据尚未加载到chip_data\n")
}
tagList(
h5("📄 SOFT 平台注释文件(前10行)", style = "color: #FF9800;"),
helpText("这是SOFT注释文件的真实数据。可以看到ID列和多个可能的基因列。"),
DTOutput("chip_soft_raw_preview")
)
} else {
cat("⚠️ SOFT文件未上传\n")
div(
class = "alert alert-info",
h5("📄 请先上传SOFT平台注释文件"),
p("上传后将在此处显示文件预览。")
)
}
})
# 🆕 SOFT文件列名列表展示
output$chip_soft_columns_list_ui <- renderUI({
req(chip_data$soft_platform)
soft_cols <- colnames(chip_data$soft_platform)
tagList(
h6("📌 所有列名(共", span(style = "color: #FF9500;", length(soft_cols)), "列):", style = "color: #333;"),
# 以表格形式展示所有列名
div(
style = "background: #fff3e0; padding: 15px; border-radius: 8px; border-left: 4px solid #FF9800;",
# 每行显示3列
div(style = "display: grid; grid-template-columns: repeat(3, 1fr); gap: 10px;",
lapply(seq_along(soft_cols), function(i) {
col_name <- soft_cols[i]
div(
style = "background: white; padding: 8px; border-radius: 4px; border: 1px solid #FFB74D;",
tags$span(style = "color: #E65100; font-weight: bold; font-family: monospace;",
sprintf("%d. %s", i, col_name))
)
})
)
),
br(),
# 重要提示
div(
style = "background: #e3f2fd; padding: 12px; border-radius: 5px; border-left: 4px solid #2196F3;",
h6("💡 如何选择基因列?", style = "color: #1976D2; margin-top: 0;"),
tags$ul(style = "padding-left: 20px; margin: 5px 0;",
tags$li("查看下方的列内容示例,了解每列包含什么数据"),
tags$li("基因符号列通常包含:TP53, EGFR, BRCA1, MYC 等基因名称"),
tags$li("ID列通常包含:数字或探针标识符(如 1553601_at)"),
tags$li("点击下方的'查看列内容'按钮查看每列的前5行数据")
)
)
)
})
# 🆕 显示各列内容示例
output$chip_soft_column_examples_ui <- renderUI({
req(chip_data$soft_platform)
soft_cols <- colnames(chip_data$soft_platform)
# 为每一列生成示例展示
tagList(
h6("📊 各列内容示例(前3行)", style = "color: #333;"),
div(style = "max-height: 400px; overflow-y: auto;"),
lapply(soft_cols, function(col_name) {
# 获取该列的前3个非空值
col_data <- chip_data$soft_platform[[col_name]]
col_data <- col_data[!is.na(col_data) & col_data != ""]
examples <- head(col_data, 3)
wellPanel(
style = "padding: 10px; margin-bottom: 10px;",
h7(style = "color: #FF9800; font-weight: bold; margin-bottom: 5px;",
sprintf("🔹 %s", col_name)),
div(
style = "background: #f5f5f5; padding: 8px; border-radius: 4px; font-family: monospace; font-size: 11px;",
for (i in seq_along(examples)) {
tags$div(
sprintf(" %d. %s", i, as.character(examples[i])),
style = i < length(examples) ? "margin-bottom: 5px;" : ""
)
}
)
)
})
)
})
# 解析 SOFT 平台文件
observeEvent(input$chip_soft_platform, {
req(input$chip_soft_platform)
file_path <- input$chip_soft_platform$datapath
showNotification("正在解析 SOFT 平台注释文件...", type = "message")
result <- parse_platform_annotation(file_path, "\t") # 使用Tab作为分隔符
if (!result$success) {
showNotification(result$error, type = "error")
return(NULL)
}
chip_data$soft_platform <- result$raw_table
chip_data$probe_mapping <- NULL # 不使用自动映射
chip_data$gene_symbol_col <- NULL # 不使用自动检测的列名
cat(sprintf("💾 SOFT数据已保存: %d rows x %d cols\n",
nrow(chip_data$soft_platform), ncol(chip_data$soft_platform)))
cat("⚠️ 请用户手动选择ID列和基因列\n")
showNotification(
"✅ SOFT文件已加载,请在下方手动选择ID列和基因列",
type = "message"
)
}, ignoreNULL = TRUE)
# 重新解析SOFT文件(修改分隔符后)
observeEvent(input$chip_reparse_soft, {
req(input$chip_soft_platform)
file_path <- input$chip_soft_platform$datapath
# 获取分隔符,默认为Tab
separator <- if (is.null(input$chip_soft_separator) || input$chip_soft_separator == "") {
"\t"
} else {
input$chip_soft_separator
}
showNotification("正在重新解析 SOFT 平台注释文件...", type = "message")
result <- parse_platform_annotation(file_path, separator)
if (!result$success) {
showNotification(result$error, type = "error")
return(NULL)
}
chip_data$soft_platform <- result$raw_table
chip_data$probe_mapping <- NULL # 不使用自动映射
chip_data$gene_symbol_col <- NULL # 不使用自动检测的列名
showNotification(
"✅ 重新解析完成,请手动选择ID列和基因列",
type = "message"
)
})
# 数据概览
output$chip_data_summary <- renderDT({
req(chip_data$series_matrix)
matrix <- chip_data$series_matrix
# 创建摘要表
summary_df <- data.frame(
项目 = c("探针数", "样本数", "样本名称"),
值 = c(
nrow(matrix),
ncol(matrix),
paste(colnames(matrix), collapse = ", ")
)
)
# 添加分组信息
if (!is.null(chip_data$group_info) && !is.null(chip_data$group_info$pattern_name)) {
summary_df <- rbind(summary_df, data.frame(
项目 = c("检测到分组模式", "对照组样本", "处理组样本"),
值 = c(
chip_data$group_info$pattern_name,
paste(chip_data$group_info$ctrl_samples, collapse = ", "),
paste(chip_data$group_info$trt_samples, collapse = ", ")
)
))
}
datatable(summary_df,
options = list(dom = 't', paging = FALSE),
rownames = FALSE)
})
# 注释状态显示
output$chip_annotation_status <- renderUI({
req(chip_data$series_matrix)
# 检查是否加载了SOFT文件
soft_loaded <- !is.null(chip_data$soft_platform)
if (soft_loaded) {
# 已加载SOFT文件但尚未配置映射
div(
class = "alert alert-info",
h5("✅ SOFT文件已加载,等待配置", style = "color: #17a2b8;"),
p(sprintf("总探针数: %d", nrow(chip_data$series_matrix))),
p(sprintf("SOFT平台数据: %d 行 x %d 列",
nrow(chip_data$soft_platform),
ncol(chip_data$soft_platform))),
p("💡 请在下方选择ID列和基因列以建立探针映射。", style = "color: #007bff; font-weight: bold;"),
if (!is.null(chip_data$probe_mapping)) {
p(sprintf("成功映射: %d (%.1f%%)",
nrow(chip_data$probe_mapping),
nrow(chip_data$probe_mapping) / nrow(chip_data$series_matrix) * 100))
}
)
} else {
# 未加载SOFT文件
div(
class = "alert alert-warning",
h5("⚠️ 未加载探针注释文件", style = "color: #ffc107;"),
p("将直接使用探针ID作为基因符号进行分析。"),
p("强烈建议上传 SOFT 平台注释文件以获得准确的结果。")
)
}
})
# 🆕 SOFT文件列选择面板(使用renderUI而不是conditionalPanel)
output$chip_soft_column_selection_panel <- renderUI({
# 检查SOFT文件是否加载
if (is.null(chip_data$soft_platform)) {
return(NULL)
}
# 只打印一次日志,避免刷屏
if (is.null(chip_data$panel_initialized)) {
cat(sprintf("✅ 初始化SOFT列选择面板: %d 行 x %d 列\n",
nrow(chip_data$soft_platform),
ncol(chip_data$soft_platform)))
chip_data$panel_initialized <- TRUE
}
# 使用isolate防止input变化触发重新渲染
soft_cols <- isolate(colnames(chip_data$soft_platform))
# 获取当前选择值(使用isolate避免建立依赖)
current_id <- isolate({
if (!is.null(input$chip_soft_id_col) && input$chip_soft_id_col != "") {
input$chip_soft_id_col
} else {
""
}
})
current_gene <- isolate({
if (!is.null(input$chip_soft_gene_col) && input$chip_soft_gene_col != "") {
input$chip_soft_gene_col
} else {
""
}
})
wellPanel(
style = "background: linear-gradient(135deg, #fff7e6 0%, #ffe6b3 100%); border: 2px solid #FF9800;",
h4("📋 SOFT文件列选择", style = "color: #FF9800; margin-top: 0;"),
helpText("💡 您可以预先浏览和选择SOFT文件的列,即使还未上传Series Matrix文件。"),
br(),
fluidRow(
column(4,
h5("选择ID列", style = "color: #9C27B0; font-weight: bold;"),
selectInput("chip_soft_id_col",
"选择ID列(必须与Series Matrix的探针ID匹配)",
choices = c("", soft_cols),
selected = current_id),
helpText("选择SOFT文件中包含探针ID的列(通常为'ID'列)")
),
column(4,
h5("选择基因列", style = "color: #9C27B0; font-weight: bold;"),
selectInput("chip_soft_gene_col",
"选择基因列(包含基因符号的列)",
choices = c("", soft_cols),
selected = current_gene),
helpText("选择包含基因符号的列(如GENE_SYMBOL, SYMBOL)")
),
column(4,
h5("选择EntrezID列(可选)", style = "color: #FF5722; font-weight: bold;"),
selectInput("chip_soft_entrez_col",
"选择Entrez Gene ID列",
choices = c("", "自动检测", soft_cols),
selected = ""),
helpText("选择包含Entrez Gene ID的列(如GENE, ENTREZID)", style = "font-size: 11px; color: #FF5722;")
)
),
# 状态提示单独的uiOutput,避免循环
uiOutput("chip_selection_status")
)
})
# 🆕 状态提示单独渲染(避免导致父级重新渲染)
output$chip_selection_status <- renderUI({
# 使用isolate避免触发父级renderUI
id_col <- isolate(input$chip_soft_id_col)
gene_col <- isolate(input$chip_soft_gene_col)
entrez_col <- isolate(input$chip_soft_entrez_col)
# 🔍 自动检测可能的EntrezID列
possible_entrez_hint <- ""
if (!is.null(chip_data$soft_platform)) {
soft_cols <- colnames(chip_data$soft_platform)
# 检查是否有常见的EntrezID列名
entrez_candidates <- c("ENTREZ_GENE_ID", "ENTREZID", "EntrezID", "GeneID",
"GENE_ID", "ENTREZ_GENE", "GENE")
found_cols <- intersect(entrez_candidates, soft_cols)
if (length(found_cols) > 0) {
possible_entrez_hint <- p(sprintf("💡 检测到可能的EntrezID列: %s",
paste(found_cols, collapse = ", ")),
collapse = " ")
}
}
if (is.null(id_col) || id_col == "" || is.null(gene_col) || gene_col == "") {
div(
style = "background: #fff3cd; padding: 10px; border-radius: 5px; margin-top: 15px;",
h6("⚠️ 未完成选择", style = "color: #856404;"),
p("请选择ID列和基因列,然后上传Series Matrix文件并点击应用按钮。", style = "font-size: 12px;"),
if (possible_entrez_hint != "") {
p(possible_entrez_hint, style = "font-size: 11px; color: #FF5722; font-weight: bold;")
}
)
} else {
status_color <- "d4edda"
status_text <- "✅ 已选择列"
status_text_color <- "155724"
# 检查是否选择了EntrezID列
if (is.null(entrez_col) || entrez_col == "") {
if (possible_entrez_hint != "") {
status_color <- "fff3cd"
status_text <- "⚠️ 建议选择EntrezID列"
status_text_color <- "856404"
}
}
div(
style = sprintf("background: %s; padding: 10px; border-radius: 5px; margin-top: 15px;", status_color),
h6(status_text, style = sprintf("color: %s;", status_text_color)),
p(sprintf("ID列: %s | 基因列: %s", id_col, gene_col),
style = "font-size: 12px; font-weight: bold;"),
if (!is.null(entrez_col) && entrez_col != "" && entrez_col != "自动检测") {
p(sprintf("EntrezID列: %s", entrez_col),
style = "font-size: 12px; color: #FF5722; font-weight: bold;")
},
p("💡 请上传Series Matrix文件,然后点击'✅ 应用配置并生成最终矩阵'按钮。",
style = "font-size: 12px;"),
if (possible_entrez_hint != "" && (is.null(entrez_col) || entrez_col == "")) {
p(possible_entrez_hint,
style = "font-size: 11px; color: #FF5722; font-weight: bold; margin-top: 5px;"
)
}
)
}
})
# 🆕 监听列选择(只在日志中记录,不触发UI更新)
observe({
# 只有两个列都选择了才处理
req(input$chip_soft_id_col)
req(input$chip_soft_gene_col)
req(input$chip_soft_id_col != "")
req(input$chip_soft_gene_col != "")
# 保存选择到chip_data
chip_data$selected_id_col <- input$chip_soft_id_col
chip_data$selected_gene_col <- input$chip_soft_gene_col
# 使用isolate避免触发UI重新渲染
isolate({
cat(sprintf("📋 用户已选择: ID列=%s, 基因列=%s\n",
input$chip_soft_id_col,
input$chip_soft_gene_col))
})
})
# 🆕 合并工作流面板renderUI(替代conditionalPanel)
output$chip_merge_workflow_panel <- renderUI({
# 检查两个文件是否都已上传
has_series <- !is.null(chip_data$series_matrix)
has_soft <- !is.null(chip_data$soft_platform)
if (!has_series || !has_soft) {
return(NULL)
}
# 检查是否已选择列
has_id_col <- !is.null(input$chip_soft_id_col) && input$chip_soft_id_col != ""
has_gene_col <- !is.null(input$chip_soft_gene_col) && input$chip_soft_gene_col != ""
wellPanel(
style = "background: linear-gradient(135deg, #f5f7fa 0%, #c3cfe2 100%); border: 2px solid #667eea;",
h4("🔗 探针注释与数据合并工作流", style = "color: #667eea; margin-top: 0;"),
# 工作流说明
div(
style = "background: rgba(255,255,255,0.8); padding: 15px; border-radius: 8px; margin-bottom: 20px;",
h5("📋 重要提示", style = "color: #dc3545;"),
helpText("您已在上方黄色面板选择了列,现在可以应用配置生成最终矩阵!"),
if (has_id_col && has_gene_col) {
tags$div(style = "background: #d4edda; padding: 10px; border-radius: 5px; border-left: 4px solid #28a745;",
tags$strong("✅ 当前配置:"),
tags$ul(style = "margin: 10px 0;",
tags$li(sprintf("ID列: %s", input$chip_soft_id_col)),
tags$li(sprintf("基因列: %s", input$chip_soft_gene_col))
)
)
} else {
tags$div(style = "background: #fff3cd; padding: 10px; border-radius: 5px; border-left: 4px solid #ffc107;",
tags$strong("⚠️ 请先在上方黄色面板选择列!")
)
}
),
# 应用按钮
if (has_id_col && has_gene_col) {
tagList(
hr(style = "border-color: #667eea;"),
h5("步骤5: 应用配置并生成最终矩阵", style = "color: #9C27B0; font-weight: bold;"),
fluidRow(
column(12,
actionButton("chip_apply_merge", "✅ 应用配置并生成最终矩阵",
class = "btn-success btn-lg btn-block",
style = "font-size: 16px; padding: 15px;"),
helpText("点击后将应用所有配置,生成带基因符号的表达矩阵。", style = "text-align: center;")
)
)
)
}
)
})
# SOFT文件列选择UI
output$chip_soft_columns_ui <- renderUI({
req(chip_data$soft_platform)
soft_cols <- colnames(chip_data$soft_platform)
tagList(
h5("🔍 SOFT文件列信息", style = "color: #9C27B0;"),
p(sprintf("检测到 %d 列,请确认基因符号列:", ncol(chip_data$soft_platform))),
fluidRow(
column(8,
selectInput("chip_gene_symbol_col",
"选择基因符号列:",
choices = soft_cols,
selected = chip_data$gene_symbol_col)
),
column(4,
br(),
actionButton("chip_update_gene_col", "🔄 更新列选择",
class = "btn-primary", style = "width: 100%;")
)
),
helpText("💡 提示:系统已自动检测,如不正确可手动选择。",
class = "text-info")
)
})
# 更新基因符号列
observeEvent(input$chip_update_gene_col, {
req(chip_data$soft_platform)
req(input$chip_gene_symbol_col)
selected_col <- input$chip_gene_symbol_col
# 重新提取映射
probe_col <- chip_data$soft_platform[, 1] # 假设第一列是探针ID
gene_col <- chip_data$soft_platform[, selected_col]
# 移除NA和空
valid_mask <- !is.na(gene_col) & gene_col != ""
probe_col <- probe_col[valid_mask]
gene_col <- gene_col[valid_mask]
# 创建映射
mapping <- data.frame(
probe_id = as.character(probe_col),
gene_symbol = as.character(gene_col),
stringsAsFactors = FALSE
)
chip_data$probe_mapping <- mapping
chip_data$gene_symbol_col <- selected_col
showNotification(
sprintf("✅ 已更新基因列为: %s (%d 个映射)", selected_col, nrow(mapping)),
type = "message"
)
})
# SOFT文件原始数据预览
output$chip_soft_raw_preview <- renderDT({
req(chip_data$soft_platform)
# 显示前10行,但限制显示的列数
preview_df <- head(chip_data$soft_platform, 10)
# 🔧 截断过长的文本以避免渲染问题
truncate_text <- function(text, max_len = 100) {
if (is.character(text) || is.factor(text)) {
text <- as.character(text)
text <- ifelse(nchar(text) > max_len,
paste0(substr(text, 1, max_len), "..."),
text)
}
return(text)
}
# 对所有列应用截断
for (col in colnames(preview_df)) {
preview_df[[col]] <- truncate_text(preview_df[[col]], max_len = 100)
}
# 限制显示的列数(最多显示15列,避免表格过宽)
if (ncol(preview_df) > 15) {
preview_df <- preview_df[, 1:15]
cat(sprintf("⚠️ SOFT文件有%d列,仅显示前15列\n", ncol(chip_data$soft_platform)))
}
datatable(
preview_df,
options = list(
dom = 't',
paging = FALSE,
scrollX = TRUE,
scrollY = "400px",
columnDefs = list(list(
className = 'dt-center',
targets = "_all"
))
),
rownames = FALSE,
filter = 'none',
escape = FALSE # 允许HTML渲染(用于显示省略号)
) %>%
formatStyle(columns = 1:ncol(preview_df),
fontSize = '85%',
maxWidth = '200px',
overflow = 'hidden',
textOverflow = 'ellipsis')
})
# 探针-基因映射预览
output$chip_probe_mapping_preview <- renderDT({
req(chip_data$probe_mapping)
# 显示前10行
preview_df <- head(chip_data$probe_mapping, 10)
datatable(
preview_df,
options = list(dom = 't', paging = FALSE),
rownames = FALSE,
colnames = c("探针ID", "基因符号")
) %>%
formatStyle(columns = c("探针ID", "基因符号"), fontSize = '90%')
})
# ============================================
# 🆕 探针注释与合并工作流 - 服务端逻辑
# ============================================
# 步骤2: 渲染SOFT文件ID列选择器
output$chip_soft_id_column_ui <- renderUI({
req(chip_data$soft_platform)
soft_cols <- colnames(chip_data$soft_platform)
tagList(
selectInput("chip_soft_id_col",
"选择ID列(必须与Series Matrix的探针ID匹配)",
choices = c("", soft_cols), # 添加空选项
selected = ""),
helpText("💡 提示:根据上方SOFT文件预览,选择包含探针ID的列(通常为'ID'列)", style = "color: #ff9800;")
)
})
# 步骤3: 渲染SOFT文件基因列选择器
output$chip_soft_gene_column_ui <- renderUI({
req(chip_data$soft_platform)
soft_cols <- colnames(chip_data$soft_platform)
tagList(
selectInput("chip_soft_gene_col",
"选择基因列(包含基因符号的列)",
choices = c("", soft_cols), # ✅ 添加空选项
selected = ""), # ✅ 默认不选中,强制用户手动选择
helpText("⚠️ 请根据上方SOFT文件预览和右侧数据示例,手动选择包含基因符号的列(如 GENE_SYMBOL)。",
style = "color: #ff9800; font-weight: bold;")
)
})
# 步骤4: 显示选中基因列的实际示例数据
output$chip_gene_column_examples_ui <- renderUI({
req(chip_data$soft_platform)
req(input$chip_soft_gene_col)
gene_col <- input$chip_soft_gene_col
examples <- head(chip_data$soft_platform[[gene_col]], 5)
tagList(
h6("📋 实际数据示例(前5行):", style = "color: #667eea;"),
div(
style = "background: #f8f9fa; padding: 10px; border-radius: 5px; font-family: monospace; font-size: 11px;",
for (i in seq_along(examples)) {
tags$div(
sprintf("%d. %s", i, as.character(examples[i]))
)
}
)
)
})
# 步骤4: 正则表达式测试
output$chip_regex_test_result_ui <- renderUI({
req(input$chip_test_regex)
# 获取测试数据
example_text <- if (!is.null(input$chip_gene_extract_example) && input$chip_gene_extract_example != "") {
input$chip_gene_extract_example
} else {
# 使用实际数据示例
req(input$chip_soft_gene_col)
examples <- head(chip_data$soft_platform[[input$chip_soft_gene_col]], 3)
paste(examples, collapse = "\n")
}
regex_pattern <- input$chip_gene_regex %||% "[A-Z][A-Z0-9]+"
# 测试提取
tryCatch({
matches <- gregexpr(regex_pattern, example_text, perl = TRUE)
extracted <- regmatches(example_text, matches)
# 提取所有匹配项
all_matches <- unique(unlist(extracted))
all_matches <- all_matches[all_matches != ""]
if (length(all_matches) == 0) {
div(
class = "alert alert-warning",
h6("⚠️ 未找到匹配"),
p("当前正则表达式无法从示例文本中提取基因符号。"),
p(sprintf("正则表达式: %s", regex_pattern))
)
} else {
tagList(
div(
class = "alert alert-success",
h6("✅ 提取成功", style = "color: #28a745;"),
p(sprintf("找到 %d 个匹配:", length(all_matches))),
div(
style = "background: #f8f9fa; padding: 10px; border-radius: 5px; margin-top: 10px;",
tags$ul(style = "margin: 0; padding-left: 20px;",
tagList(lapply(all_matches, function(m) {
tags$li(style = "margin: 5px 0; font-family: monospace; color: #667eea;",
sprintf("<strong>%s</strong>", m))
}))
)
)
),
div(
style = "margin-top: 10px;",
h6("📊 提取统计:", style = "color: #667eea;"),
tags$table(
class = "table table-striped",
tags$tbody(
tags$tr(
tags$td("原始文本长度"),
tags$td(nchar(example_text))
),
tags$tr(
tags$td("提取数量"),
tags$td(length(all_matches))
),
tags$tr(
tags$td("平均长度"),
tags$td(round(mean(nchar(all_matches)), 1))
)
)
)
)
)
}
}, error = function(e) {
div(
class = "alert alert-danger",
h6("❌ 正则表达式错误"),
p(e$message)
)
})
})
# 正则预设按钮逻辑
observeEvent(input$chip_regex_preset1, {
updateTextInput(session, "chip_gene_regex", value = "[A-Z]+")
})
observeEvent(input$chip_regex_preset2, {
updateTextInput(session, "chip_gene_regex", value = "[A-Z][A-Z0-9]+")
})
observeEvent(input$chip_regex_preset3, {
updateTextInput(session, "chip_gene_regex", value("\\(([^)]+)\\)"))
})
# 步骤5: 预览合并结果
observeEvent(input$chip_preview_merge, {
req(chip_data$series_matrix)
req(chip_data$soft_platform)
req(input$chip_soft_id_col)
req(input$chip_soft_gene_col)
# 转换Series Matrix行名为列
series_df <- as.data.frame(chip_data$series_matrix)
if (input$chip_convert_rownames %||% TRUE) {
series_df <- data.frame(ProbeID = rownames(series_df), series_df, row.names = NULL)
}
# 准备SOFT数据
soft_df <- chip_data$soft_platform[, c(input$chip_soft_id_col, input$chip_soft_gene_col)]
colnames(soft_df) <- c("ID", "GeneSymbol")
# 合并数据 - 简化版预览
merged_df <- merge(series_df, soft_df, by.x = "ProbeID", by.y = "ID", all.x = TRUE)
# 重新排序列:ProbeID | GeneSymbol | 样本列
sample_cols <- colnames(merged_df)[!colnames(merged_df) %in% c("ProbeID", "GeneSymbol", "ID")]
merged_df <- merged_df[, c("ProbeID", "GeneSymbol", sample_cols)]
# 保存预览结果
chip_data$merged_preview <- head(merged_df, 5)
showNotification("✅ 合并预览已生成", type = "message")
})
# 显示合并预览表格
output$chip_merge_preview_table <- renderDT({
req(chip_data$merged_preview)
datatable(
chip_data$merged_preview,
options = list(
dom = 't',
paging = FALSE,
scrollX = TRUE
),
rownames = FALSE,
filter = 'none'
) %>%
formatStyle(columns = c("ProbeID", "Gene"), fontSize = '90%')
})
# 步骤5: 应用合并配置
observeEvent(input$chip_apply_merge, {
req(chip_data$series_matrix)
req(chip_data$soft_platform)
req(input$chip_soft_id_col)
req(input$chip_soft_gene_col)
showNotification("🔄 正在应用配置并生成最终矩阵...", type = "message")
# 转换Series Matrix行名为列
series_df <- as.data.frame(chip_data$series_matrix)
if (input$chip_convert_rownames %||% TRUE) {
series_df <- data.frame(ProbeID = rownames(series_df), series_df, row.names = NULL)
}
cat(sprintf("🔍 Series探针ID示例: %s\n", paste(head(series_df$ProbeID, 3), collapse = ", ")))
# 🔍 智能检测SOFT文件中的探针ID列
user_id_col <- input$chip_soft_id_col
user_id_sample <- head(chip_data$soft_platform[[user_id_col]][!is.na(chip_data$soft_platform[[user_id_col]])], 10)
cat(sprintf("🔍 用户选择的ID列 '%s' 示例: %s\n", user_id_col, paste(head(user_id_sample, 3), collapse = ", ")))
# 检查用户选择的ID列是否真的包含探针ID
# 支持多种探针ID格式:
# 1. Affymetrix: 12345_at, 1234567_x_at, 1234567_at
# 2. Agilent: A_23_P100001, CN_123456
# 3. Illumina: ILMN_123456
is_probe_format <- any(grepl(".*_.*_at$|.*_at$|at$", user_id_sample)) || # Affymetrix
any(grepl("^[A-Z]+_\\d+_", user_id_sample)) || # Agilent/Illumina前缀
any(grepl("^CN_", user_id_sample)) # 其他常见格式
# 准备SOFT数据
if (is_probe_format) {
cat("✅ 用户选择的ID列包含探针格式\n")
soft_df <- chip_data$soft_platform[, c(user_id_col, input$chip_soft_gene_col)]
colnames(soft_df) <- c("ID", "Gene_Raw")
} else {
cat("⚠️ 用户选择的ID列不包含探针格式,尝试使用SOFT行名\n")
# 尝试使用SOFT文件的行名作为探针ID
if (!is.null(rownames(chip_data$soft_platform))) {
# 检查行名是否匹配探针ID
rowname_sample <- head(rownames(chip_data$soft_platform), 10)
cat(sprintf("🔍 SOFT行名示例: %s\n", paste(rowname_sample, collapse = ", ")))
# 创建临时数据框使用行名
soft_df <- data.frame(
ID = rownames(chip_data$soft_platform),
Gene_Raw = chip_data$soft_platform[[input$chip_soft_gene_col]],
stringsAsFactors = FALSE
)
} else {
cat("❌ SOFT文件没有行名,无法自动检测\n")
showNotification("⚠️ 请选择包含探针ID的列(如ID、SPOT_ID等)", type = "warning", duration = 10)
return()
}
}
# 🆕 智能判断是否需要正则提取
# 检查基因列的内容,如果已经是纯符号格式,不需要提取
gene_sample <- head(soft_df$Gene_Raw[!is.na(soft_df$Gene_Raw) & soft_df$Gene_Raw != ""], 10)
cat(sprintf("🔍 用户选择的基因列 '%s' 示例: %s\n",
input$chip_soft_gene_col, paste(head(gene_sample, 3), collapse = ", ")))
# 判断是否是纯数字ID
is_numeric_id <- all(grepl("^[0-9]+$", gene_sample))
if (is_numeric_id) {
cat("⚠️ 用户选择的基因列包含数字ID而非基因符号!\n")
cat("💡 建议:请选择包含基因符号的列(如GENE_SYMBOL)\n")
# 尝试自动查找真正的基因符号列
soft_cols <- colnames(chip_data$soft_platform)
cat(sprintf("🔍 SOFT文件所有列名: %s\n", paste(soft_cols, collapse = ", ")))
possible_symbol_cols <- c("GENE_SYMBOL", "SYMBOL", "GENE_NAME", "NAME", "DESCRIPTION")
for (col in possible_symbol_cols) {
if (col %in% soft_cols && col != input$chip_soft_gene_col) {
test_data <- head(chip_data$soft_platform[[col]][!is.na(chip_data$soft_platform[[col]])], 10)
cat(sprintf("🔍 检查列 '%s': 示例=%s\n", col, paste(head(test_data, 3), collapse = ", ")))
if (!all(grepl("^[0-9]+$", test_data))) {
cat(sprintf("✅ 自动检测到基因符号列: %s\n", col))
cat(sprintf(" 示例: %s\n", paste(head(test_data, 3), collapse = ", ")))
# 🔧 修复:创建新的soft_df,直接包含正确的列
soft_df <- chip_data$soft_platform[, c(user_id_col, col)]
colnames(soft_df) <- c("ID", "Gene_Raw")
cat("✅ 已重新创建soft_df,使用正确的基因符号列\n")
cat(sprintf("✅ 验证:soft_df的Gene_Raw列示例: %s\n", paste(head(soft_df$Gene_Raw[!is.na(soft_df$Gene_Raw)], 3), collapse = ", ")))
break
}
}
}
}
# 重新检查Gene_Raw
gene_sample <- head(soft_df$Gene_Raw[!is.na(soft_df$Gene_Raw) & soft_df$Gene_Raw != ""], 10)
# 判断是否已经是纯基因符号(不包含额外文本)
# 典型基因符号:TP53, EGFR, BRCA1, MYC (大写字母+数字,无空格,无逗号)
is_pure_symbol <- all(grepl("^[A-Z][A-Z0-9]{1,15}$", gene_sample))
if (is_pure_symbol) {
cat("✅ 基因列已是纯符号格式,直接使用,无需正则提取\n")
cat(sprintf(" 示例: %s\n", paste(head(gene_sample, 3), collapse = ", ")))
# 直接使用原列作为基因符号
soft_df$GeneSymbol <- soft_df$Gene_Raw
cat(sprintf("✅ GeneSymbol列已创建,示例: %s\n", paste(head(soft_df$GeneSymbol[!is.na(soft_df$GeneSymbol)], 3), collapse = ", ")))
} else {
cat("📋 基因列包含额外文本,应用正则提取\n")
cat(sprintf(" 原始示例: %s\n", paste(head(gene_sample, 2), collapse = ", ")))
# 应用正则提取
regex_pattern <- input$chip_gene_regex %||% "[A-Z][A-Z0-9]+"
soft_df$GeneSymbol <- sapply(soft_df$Gene_Raw, function(x) {
matches <- regmatches(x, gregexpr(regex_pattern, as.character(x), perl = TRUE))
if (length(matches[[1]]) > 0) {
matches[[1]][1] # 取第一个匹配
} else {
NA
}
})
extracted_sample <- head(soft_df$GeneSymbol[!is.na(soft_df$GeneSymbol)], 5)
cat(sprintf(" 提取示例: %s\n", paste(extracted_sample, collapse = ", ")))
}
# 🔧 尝试获取Entrez Gene ID(支持用户指定或自动检测)
# 🔧 通用函数:清理EntrezID(移除非数字字符)
clean_entrez_id <- function(entrez_str) {
if (is.na(entrez_str) || is.null(entrez_str) || entrez_str == "") {
return(NA)
}
# 转换为字符
entrez_str <- as.character(entrez_str)
# 移除所有非数字字符(保留数字0-9)
cleaned <- gsub("[^0-9]", "", entrez_str)
# 如果清理后为空,返回NA
if (cleaned == "" || is.na(cleaned)) {
return(NA)
}
return(cleaned)
}
# 方法1: 用户手动指定EntrezID列
if (!is.null(input$chip_soft_entrez_col) && input$chip_soft_entrez_col != "" && input$chip_soft_entrez_col != "自动检测") {
user_entrez_col <- input$chip_soft_entrez_col
if (user_entrez_col %in% colnames(chip_data$soft_platform)) {
raw_entrez_ids <- as.character(chip_data$soft_platform[[user_entrez_col]][match(soft_df$ID, chip_data$soft_platform[[input$chip_soft_id_col]])])
# 🔧 清理EntrezID(移除非数字字符)
entrez_gene_ids <- sapply(raw_entrez_ids, clean_entrez_id)
soft_df$EntrezID <- entrez_gene_ids
# 统计清理情况
na_count <- sum(is.na(entrez_gene_ids))
valid_count <- sum(!is.na(entrez_gene_ids))
entrez_sample <- head(entrez_gene_ids[!is.na(entrez_gene_ids)], 3)
cat(sprintf("✅ 用户指定的EntrezID列 '%s' 已添加\n", user_entrez_col))
cat(sprintf(" 有效ID数: %d, NA数: %d\n", valid_count, na_count))
cat(sprintf(" 示例: %s\n", paste(entrez_sample, collapse = ", ")))
if (na_count > 0) {
cat(sprintf(" ⚠️ %d个ID被清理为NA(包含非数字字符)\n", na_count))
}
}
}
# 方法2: 自动检测EntrezID列(如果用户选择"自动检测")
else if (!is.null(input$chip_soft_entrez_col) && input$chip_soft_entrez_col == "自动检测") {
# 常见的EntrezID列名(按优先级排序)
possible_entrez_cols <- c("ENTREZ_GENE_ID", "ENTREZID", "EntrezID", "GeneID",
"GENE_ID", "ENTREZ_GENE", "GENE", "Entrez Gene ID",
"Entrez", "ENTREZ")
found_entrez_col <- NULL
for (col in possible_entrez_cols) {
if (col %in% colnames(chip_data$soft_platform)) {
# 检查该列是否包含数字ID(清理后)
test_values <- head(chip_data$soft_platform[[col]], 100)
test_values <- test_values[!is.na(test_values) & test_values != ""]
# 🔧 清理测试值(移除非数字字符)
cleaned_test <- sapply(test_values, clean_entrez_id)
cleaned_test <- cleaned_test[!is.na(cleaned_test)]
# 检查是否大部分可以清理为纯数字(EntrezID特征)
if (length(cleaned_test) > 0) {
is_numeric_id <- sum(grepl("^[0-9]+$", cleaned_test)) / length(cleaned_test) > 0.8
if (is_numeric_id) {
found_entrez_col <- col
cat(sprintf("✅ 自动检测到EntrezID列: '%s'\n", col))
break
}
}
}
}
if (!is.null(found_entrez_col)) {
raw_entrez_ids <- as.character(chip_data$soft_platform[[found_entrez_col]][match(soft_df$ID, chip_data$soft_platform[[input$chip_soft_id_col]])])
# 🔧 清理EntrezID(移除非数字字符)
entrez_gene_ids <- sapply(raw_entrez_ids, clean_entrez_id)
soft_df$EntrezID <- entrez_gene_ids
# 统计清理情况
na_count <- sum(is.na(entrez_gene_ids))
valid_count <- sum(!is.na(entrez_gene_ids))
entrez_sample <- head(entrez_gene_ids[!is.na(entrez_gene_ids)], 3)
cat(sprintf("✅ 自动检测的EntrezID列已添加\n", found_entrez_col))
cat(sprintf(" 有效ID数: %d, NA数: %d\n", valid_count, na_count))
cat(sprintf(" 示例: %s\n", paste(entrez_sample, collapse = ", ")))
if (na_count > 0) {
cat(sprintf(" ⚠️ %d个ID被清理为NA(包含非数字字符)\n", na_count))
}
} else {
cat("⚠️ 自动检测未找到EntrezID列\n")
}
}
# 方法3: 旧逻辑(仅检查GENE列)- 也添加清理
else if ("GENE" %in% colnames(chip_data$soft_platform)) {
raw_entrez_ids <- as.character(chip_data$soft_platform$GENE[match(soft_df$ID, chip_data$soft_platform[[input$chip_soft_id_col]])])
# 🔧 清理EntrezID
entrez_gene_ids <- sapply(raw_entrez_ids, clean_entrez_id)
soft_df$EntrezID <- entrez_gene_ids
# 统计清理情况
na_count <- sum(is.na(entrez_gene_ids))
valid_count <- sum(!is.na(entrez_gene_ids))
entrez_sample <- head(entrez_gene_ids[!is.na(entrez_gene_ids)], 3)
cat(sprintf("✅ Entrez Gene ID列(GENE)已添加\n"))
cat(sprintf(" 有效ID数: %d, NA数: %d\n", valid_count, na_count))
cat(sprintf(" 示例: %s\n", paste(entrez_sample, collapse = ", ")))
if (na_count > 0) {
cat(sprintf(" ⚠️ %d个ID被清理为NA(包含非数字字符)\n", na_count))
}
}
# 🔧 不再创建Gene列!直接使用GeneSymbol用于去重,EntrezID用于差异分析
cat("✅ 使用GeneSymbol列进行探针去重\n")
cat("✅ 使用EntrezID列作为差异分析结果的ID\n")
# 合并数据 - 保留所有列
merged_df <- merge(series_df, soft_df, by.x = "ProbeID", by.y = "ID", all.x = TRUE)
# 🔧 智能识别样本列(必须是数值型,排除ID列和基因列)
# 规则:样本列 = 数值型列 + 不在排除列表中
exclude_cols <- c("ProbeID", "GeneSymbol", "EntrezID", "Gene_Raw", "ID")
# 识别数值型列(样本列)
sample_cols <- character(0)
for (col in colnames(merged_df)) {
if (!(col %in% exclude_cols)) {
# 检查是否为数值型
if (is.numeric(merged_df[[col]])) {
sample_cols <- c(sample_cols, col)
}
}
}
cat(sprintf("🔍 识别到 %d 个样本列: %s\n", length(sample_cols),
paste(head(sample_cols, 5), collapse = ", ")))
# 重新排序列:ProbeID | GeneSymbol | EntrezID | 样本列
if ("EntrezID" %in% colnames(merged_df)) {
# 重新排列列顺序
merged_df <- merged_df[, c("ProbeID", "GeneSymbol", "EntrezID", sample_cols)]
# 🔧 强制确保EntrezID是字符型
merged_df$EntrezID <- as.character(merged_df$EntrezID)
cat("✅ EntrezID列已强制转换为字符型\n")
} else {
# 如果没有EntrezID,只保留GeneSymbol
merged_df <- merged_df[, c("ProbeID", "GeneSymbol", sample_cols)]
cat("⚠️ 未找到EntrezID列\n")
}
# 🔍 诊断:显示合并后的列结构
cat(sprintf("🔍 合并后矩阵结构: %d 行 × %d 列\n", nrow(merged_df), ncol(merged_df)))
cat(sprintf("🔍 列名: %s\n", paste(colnames(merged_df), collapse = ", ")))
cat(sprintf("🔍 前3列: %s\n", paste(head(colnames(merged_df), 3), collapse = ", ")))
cat(sprintf("🔍 后3列: %s\n", paste(tail(colnames(merged_df), 3), collapse = ", ")))
# 显示各列的类型
cat("🔍 列类型:\n")
for (i in 1:min(5, ncol(merged_df))) {
cat(sprintf(" %s: %s\n", colnames(merged_df)[i], class(merged_df[[i]])))
}
# 确认EntrezID列的位置和类型
if ("EntrezID" %in% colnames(merged_df)) {
entrez_col_idx <- which(colnames(merged_df) == "EntrezID")
cat(sprintf("🔍 EntrezID列位置: 第%d列,类型: %s\n", entrez_col_idx, class(merged_df$EntrezID)))
cat(sprintf("🔍 EntrezID示例: %s\n", paste(head(merged_df$EntrezID[!is.na(merged_df$EntrezID)], 3), collapse = ", ")))
}
# 保存最终合并的矩阵
chip_data$merged_matrix <- merged_df
# 🆕 检查数据列内容
gene_symbol_sample <- head(merged_df$GeneSymbol[!is.na(merged_df$GeneSymbol)], 5)
cat(sprintf("✅ GeneSymbol列包含基因符号(示例: %s)\n",
paste(gene_symbol_sample, 3), collapse = ", "))
if ("EntrezID" %in% colnames(merged_df)) {
entrez_sample <- head(merged_df$EntrezID[!is.na(merged_df$EntrezID)], 5)
cat(sprintf("✅ EntrezID列包含Entrez Gene ID(示例: %s)\n",
paste(entrez_sample, collapse = ", ")))
}
# 统计信息
n_total <- nrow(merged_df)
n_annotated <- sum(!is.na(merged_df$GeneSymbol))
annotation_rate <- n_annotated / n_total * 100
# 🔍 诊断信息:检查GeneSymbol列匹配情况
na_count <- sum(is.na(merged_df$GeneSymbol) | merged_df$GeneSymbol == "")
cat(sprintf("🔍 诊断: %d个探针的GeneSymbol为NA或空 (%.1f%%)\n", na_count, na_count/n_total*100))
# 检查ID匹配情况
series_probes <- series_df$ProbeID
soft_ids <- soft_df$ID
matched_probes <- sum(series_probes %in% soft_ids)
cat(sprintf("🔍 ID匹配: %d / %d 个Series探针在SOFT文件中找到 (%.1f%%)\n",
matched_probes, length(series_probes), matched_probes/length(series_probes)*100))
# 如果匹配率太低,显示警告
if (matched_probes / length(series_probes) < 0.5) {
cat("⚠️ 警告:ID匹配率低于50%,请检查ID列选择是否正确!\n")
cat(sprintf(" Series探针示例: %s\n", paste(head(series_probes, 3), collapse = ", ")))
cat(sprintf(" SOFT ID示例: %s\n", paste(head(soft_ids, 3), collapse = ", ")))
}
cat(sprintf("✅ 合并完成: %d 个探针, %d 个已注释 (%.1f%%)\n",
n_total, n_annotated, annotation_rate))
showNotification(
sprintf("✅ 合并完成!%d / %d 个探针已注释 (%.1f%%)",
n_annotated, n_total, annotation_rate),
type = "message",
duration = 10
)
})
# 显示最终合并矩阵的预览(在应用合并后)
output$chip_final_matrix_ui <- renderUI({
req(chip_data$merged_matrix)
tagList(
h5("📊 最终表达矩阵(前5行)", style = "color: #28a745;"),
DTOutput("chip_final_matrix_table")
)
})
output$chip_final_matrix_table <- renderDT({
req(chip_data$merged_matrix)
# 显示前5行和前10列(避免表格过宽)
preview_df <- head(chip_data$merged_matrix, 5)
if (ncol(preview_df) > 12) {
preview_df <- preview_df[, 1:12] # ProbeID + Gene + 前10个样本
}
# 检查是否有ProbeID和Gene列
has_probe_id <- "ProbeID" %in% colnames(preview_df)
has_gene <- "Gene" %in% colnames(preview_df)
# 创建datatable
dt <- datatable(
preview_df,
options = list(
dom = 't',
paging = FALSE,
scrollX = TRUE,
columnDefs = list(list(
className = 'dt-center',
targets = "_all"
))
),
rownames = FALSE,
filter = 'none'
)
# 只对存在的列应用样式
if (has_probe_id && has_gene) {
dt <- dt %>%
formatStyle(columns = c("ProbeID", "Gene"),
backgroundColor = '#e8f4f8',
fontWeight = 'bold')
}
dt
})
# ============================================
# 🆕 数据预处理与探针去重 - Server逻辑
# ============================================
# 去重前统计显示
output$chip_before_dedupe_stats <- renderUI({
req(chip_data$merged_matrix)
# 统计探针数量
n_probes <- nrow(chip_data$merged_matrix)
# 识别数值列(样本数据)
numeric_cols <- sapply(chip_data$merged_matrix, function(x) is.numeric(x))
n_samples <- sum(numeric_cols)
# 统计探针-基因映射情况
n_with_gene <- sum(!is.na(chip_data$merged_matrix$GeneSymbol))
# 计算一个基因对应多个探针的情况
gene_counts <- table(chip_data$merged_matrix$GeneSymbol)
gene_counts <- gene_counts[names(gene_counts) != ""] # 移除空基因名
n_multi_probes <- sum(gene_counts > 1)
div(
style = "font-size: 12px;",
tags$ul(style = "padding-left: 15px; margin: 5px 0;",
tags$li(sprintf("总探针数: %d", n_probes)),
tags$li(sprintf("样本数: %d", n_samples)),
tags$li(sprintf("有基因注释的探针: %d (%.1f%%)", n_with_gene, n_with_gene/n_probes*100)),
tags$li(sprintf("一因多探针的基因数: %d", n_multi_probes))
)
)
})
# 步骤1: 数据预处理
observeEvent(input$chip_preprocess_data, {
req(chip_data$merged_matrix)
showNotification("🔄 正在进行数据预处理...", type = "message")
tryCatch({
# 🔧 修复:智能提取表达数据(只保留数值列)
merged_df <- chip_data$merged_matrix
# 识别数值列
numeric_cols <- sapply(merged_df, function(x) is.numeric(x))
# 排除ProbeID和Gene列(它们在前两列)
# 但要确保只使用数值列进行计算
expr_cols <- which(numeric_cols)
# 提取表达数据
expr_matrix <- as.matrix(merged_df[, expr_cols, drop = FALSE])
# 🔧 修复:使用ProbeID作为行名,而不是Gene(这样才能在去重时正确匹配)
if ("ProbeID" %in% colnames(merged_df)) {
rownames(expr_matrix) <- merged_df$ProbeID
cat("✅ 表达矩阵行名使用ProbeID\n")
} else if ("Gene" %in% colnames(merged_df)) {
rownames(expr_matrix) <- merged_df$Gene
cat("⚠️ 警告:使用Gene作为行名(ProbeID列不存在)\n")
} else {
rownames(expr_matrix) <- rownames(merged_df)
}
cat(sprintf("✅ 提取表达数据: %d 探针 × %d 样本\n",
nrow(expr_matrix), ncol(expr_matrix)))
# 保存原始数据用于对比
chip_data$expr_before_preprocess <- expr_matrix
# 1. 自动log2转换判断
if (input$chip_auto_log2 %||% TRUE) {
ex <- expr_matrix
qx <- as.numeric(quantile(ex, c(0., 0.25, 0.5, 0.75, 0.99, 1.0), na.rm = TRUE))
LogC <- (qx[5] > 100) ||
(qx[6] - qx[1] > 50 && qx[2] > 0) ||
(qx[2] > 0 && qx[2] < 1 && qx[4] > 1 && qx[4] < 2)
if (LogC) {
ex[which(ex <= 0)] <- NaN
expr_matrix <- log2(ex)
chip_data$log2_performed <- TRUE
cat("✅ log2转换已完成\n")
} else {
chip_data$log2_performed <- FALSE
cat("ℹ️ 不需要log2转换\n")
}
}
# 2. limma标准化
if (input$chip_normalize_data %||% TRUE) {
library(limma)
expr_matrix <- normalizeBetweenArrays(expr_matrix)
chip_data$normalize_performed <- TRUE
cat("✅ limma标准化已完成\n")
}
# 保存处理后的数据
chip_data$expr_preprocessed <- expr_matrix
# 生成结果报告
chip_data$preprocess_report <- list(
log2_performed = chip_data$log2_performed,
normalize_performed = chip_data$normalize_performed,
n_probes = nrow(expr_matrix),
n_samples = ncol(expr_matrix),
data_range = range(expr_matrix, na.rm = TRUE)
)
# 🆕 生成箱线图对比(矫正前后)
tryCatch({
library(ggplot2)
library(reshape2)
# 矫正前的数据 - 计算每个样本的统计值用于箱线图
expr_before <- chip_data$expr_before_preprocess
# 转置矩阵:行为样本,列为探针
df_before <- as.data.frame(t(expr_before))
df_before$Sample <- rownames(df_before)
# 将数据从宽格式转换为长格式(使用reshape2的melt)
df_before_long <- melt(df_before, id.vars = "Sample", variable.name = "Probe", value.name = "Expression")
df_before_long$Stage <- "Before"
# 矫正后的数据
df_after <- as.data.frame(t(expr_matrix))
df_after$Sample <- rownames(df_after)
df_after_long <- melt(df_after, id.vars = "Sample", variable.name = "Probe", value.name = "Expression")
df_after_long$Stage <- "After"
# 合并数据
df_combined <- rbind(df_before_long, df_after_long)
# 绘制箱线图
p <- ggplot(df_combined, aes(x = Sample, y = Expression, fill = Stage)) +
geom_boxplot() +
theme_bw() +
theme(
axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 1, vjust = 0.5, size = 8),
legend.position = "top",
plot.title = element_text(hjust = 0.5)
) +
labs(
title = "数据预处理前后对比",
x = "样本",
y = "表达值",
fill = "阶段"
) +
scale_fill_manual(values = c("Before" = "#E69F00", "After" = "#009E73"))
chip_data$preprocess_boxplot <- p
cat("✅ 箱线图已生成\n")
}, error = function(e) {
cat(sprintf("⚠️ 箱线图生成失败: %s\n", e$message))
})
showNotification("✅ 数据预处理完成!", type = "message", duration = 5)
}, error = function(e) {
showNotification(sprintf("❌ 预处理失败: %s", e$message), type = "error")
})
})
# 预处理结果显示
output$chip_preprocess_result_ui <- renderUI({
req(chip_data$preprocess_report)
req(chip_data$expr_preprocessed)
report <- chip_data$preprocess_report
expr_matrix <- chip_data$expr_preprocessed
# 计算额外统计信息
expr_mean <- mean(expr_matrix, na.rm = TRUE)
expr_median <- median(expr_matrix, na.rm = TRUE)
expr_sd <- sd(expr_matrix, na.rm = TRUE)
tagList(
h5("✅ 预处理完成", style = "color: #28a745; font-weight: bold;"),
br(),
# 基本统计信息
wellPanel(
style = "background: #f8f9fa; border: 1px solid #dee2e6;",
h6("📊 基本统计", style = "color: #495057; margin-top: 0;"),
tags$table(
class = "table table-sm table-striped",
style = "margin-bottom: 0;",
tags$thead(
tags$tr(
tags$th("项目", style = "width: 50%;"),
tags$th("值")
)
),
tags$tbody(
tags$tr(
tags$td("log2转换"),
tags$td({
if (report$log2_performed)
tags$span("✅ 是", class = "badge badge-success")
else
tags$span("❌ 否", class = "badge badge-secondary")
})
),
tags$tr(
tags$td("limma标准化 (quantile)"),
tags$td({
if (report$normalize_performed)
tags$span("✅ 是", class = "badge badge-success")
else
tags$span("❌ 否", class = "badge badge-secondary")
})
),
tags$tr(
tags$td(tags$strong("探针数")),
tags$td(sprintf("%d", report$n_probes))
),
tags$tr(
tags$td(tags$strong("样本数")),
tags$td(sprintf("%d", report$n_samples))
),
tags$tr(
tags$td("数据范围"),
tags$td(sprintf("%.3f ~ %.3f", report$data_range[1], report$data_range[2]))
),
tags$tr(
tags$td("平均值"),
tags$td(sprintf("%.3f", expr_mean))
),
tags$tr(
tags$td("中位数"),
tags$td(sprintf("%.3f", expr_median))
),
tags$tr(
tags$td("标准差"),
tags$td(sprintf("%.3f", expr_sd))
)
)
)
),
br(),
# 箱线图对比
wellPanel(
style = "background: white; border: 1px solid #dee2e6;",
h6("📊 箱线图对比(矫正前后)", style = "color: #ff9800; margin-top: 0;"),
plotOutput("chip_preprocess_boxplot", height = "500px")
)
)
})
# 🆕 渲染箱线图
output$chip_preprocess_boxplot <- renderPlot({
req(chip_data$preprocess_boxplot)
chip_data$preprocess_boxplot
})
# ============================================
# 🆕 批次矫正 - Server逻辑
# ============================================
# 自动检测批次
observeEvent(input$chip_detect_batch, {
req(chip_data$expr_preprocessed)
req(input$chip_batch_pattern)
pattern <- input$chip_batch_pattern
sample_names <- colnames(chip_data$expr_preprocessed)
# 从样本名中提取批次信息
batches <- sapply(sample_names, function(x) {
match <- regmatches(x, regexpr(paste0(pattern, "\\w+"), x, ignore.case = TRUE))
if (length(match) > 0) {
return(match)
} else {
return("Unknown")
}
})
# 保存批次信息
chip_data$batch_info <- batches
chip_data$batch_method <- input$chip_batch_method %||% "limma"
# 统计批次分布
batch_table <- table(batches)
cat(sprintf("✅ 检测到 %d 个批次:\n", length(batch_table)))
for (i in seq_along(batch_table)) {
cat(sprintf(" - %s: %d 个样本\n", names(batch_table)[i], batch_table[i]))
}
showNotification(
sprintf("✅ 检测到 %d 个批次", length(batch_table)),
type = "message"
)
})
# 解析手动指定的批次
observeEvent(input$chip_batch_manual, {
req(input$chip_batch_manual)
tryCatch({
lines <- strsplit(input$chip_batch_manual, "\n")[[1]]
lines <- lines[lines != "" & !grepl("^\\s*$", lines)]
batch_mapping <- list()
for (line in lines) {
parts <- strsplit(line, "\t")[[1]]
if (length(parts) >= 2) {
batch_mapping[[trimws(parts[1])]] <- trimws(parts[2])
}
}
chip_data$batch_manual_mapping <- batch_mapping
sample_names <- colnames(chip_data$expr_preprocessed)
batches <- sapply(sample_names, function(x) {
if (x %in% names(batch_mapping)) {
return(batch_mapping[[x]])
} else {
return("Unknown")
}
})
chip_data$batch_info <- batches
batch_table <- table(batches)
cat(sprintf("✅ 手动指定批次: %d 个批次\n", length(batch_table)))
showNotification(
sprintf("✅ 手动指定批次: %d 个批次", length(batch_table)),
type = "message"
)
}, error = function(e) {
showNotification(sprintf("❌ 解析批次信息失败: %s", e$message), type = "error")
})
})
# 显示批次信息
output$chip_batch_info_ui <- renderUI({
req(chip_data$batch_info)
batches <- chip_data$batch_info
batch_table <- table(batches)
tagList(
tags$table(
class = "table table-striped",
tags$thead(
tags$tr(
tags$th("批次"),
tags$th("样本数")
)
),
tags$tbody(
lapply(seq_along(batch_table), function(i) {
tags$tr(
tags$td(names(batch_table)[i]),
tags$td(batch_table[i])
)
})
)
)
)
})
# 执行批次矫正
observeEvent(input$chip_apply_batch_correct, {
req(chip_data$expr_preprocessed)
req(chip_data$batch_info)
showNotification("🔧 正在进行批次矫正...", type = "message")
tryCatch({
expr_matrix <- chip_data$expr_preprocessed
batches <- chip_data$batch_info
method <- input$chip_batch_method %||% "limma"
cat(sprintf("📊 批次矫正方法: %s\n", method))
if (method == "limma") {
# 使用 limma::removeBatchEffect
library(limma)
batch_factor <- factor(batches)
design <- model.matrix(~1, data = data.frame(batch = batch_factor))
expr_corrected <- removeBatchEffect(expr_matrix, batch = batch_factor)
cat("✅ limma::removeBatchEffect 批次矫正完成\n")
} else if (method == "combat") {
# 使用 sva::ComBat
library(sva)
batch_factor <- factor(batches)
expr_corrected <- ComBat(
dat = expr_matrix,
batch = batch_factor,
mod = NULL,
par.prior = TRUE,
prior.plots = FALSE
)
cat("✅ sva::ComBat 批次矫正完成\n")
}
# 保存矫正后的数据
chip_data$expr_batch_corrected <- expr_corrected
chip_data$batch_correct_method <- method
# 计算矫正前后的差异
mean_diff <- mean(abs(expr_matrix - expr_corrected), na.rm = TRUE)
# 生成报告
chip_data$batch_correct_report <- list(
method = method,
n_batches = length(unique(batches)),
batch_distribution = table(batches),
mean_change = mean_diff,
n_probes = nrow(expr_corrected),
n_samples = ncol(expr_corrected)
)
showNotification(
sprintf("✅ 批次矫正完成!方法: %s", method),
type = "message",
duration = 10
)
}, error = function(e) {
showNotification(
sprintf("❌ 批次矫正失败: %s", e$message),
type = "error",
duration = 10
)
cat(sprintf("❌ 批次矫正错误: %s\n", e$message))
})
})
# 显示批次矫正结果
output$chip_batch_correct_result_ui <- renderUI({
req(chip_data$batch_correct_report)
report <- chip_data$batch_correct_report
method_name <- if (report$method == "limma") {
"limma::removeBatchEffect"
} else {
"sva::ComBat"
}
tagList(
h6("✅ 批次矫正完成", style = "color: #E91E63;"),
tags$table(
class = "table table-striped",
tags$thead(
tags$tr(
tags$th("项目"),
tags$th("值")
)
),
tags$tbody(
tags$tr(
tags$td("矫正方法"),
tags$td(method_name)
),
tags$tr(
tags$td("批次数"),
tags$td(report$n_batches)
),
tags$tr(
tags$td("探针/基因数"),
tags$td(report$n_probes)
),
tags$tr(
tags$td("样本数"),
tags$td(report$n_samples)
),
tags$tr(
tags$td("平均变化幅度"),
tags$td(sprintf("%.4f", report$mean_change))
)
)
),
br(),
helpText("💡 提示:批次矫正后的数据已保存,将用于后续的探针去重和差异分析。")
)
})
# 步骤2: 探针去重
observeEvent(input$chip_dedupe_probes, {
req(chip_data$expr_preprocessed)
showNotification("✂️ 正在进行探针去重...", type = "message")
tryCatch({
library(dplyr)
library(tibble)
# ✅ 优先使用批次矫正后的数据
if (!is.null(chip_data$expr_batch_corrected)) {
expr_matrix <- chip_data$expr_batch_corrected
cat("✅ 使用批次矫正后的数据进行探针去重\n")
} else {
expr_matrix <- chip_data$expr_preprocessed
cat("✅ 使用预处理后的数据进行探针去重\n")
}
# 转换为数据框并添加探针ID和基因信息
expr_df <- as.data.frame(expr_matrix)
expr_df <- expr_df %>%
rownames_to_column("ProbeID")
# 🔧 检查merged_matrix中的可用列
available_cols <- colnames(chip_data$merged_matrix)
cat(sprintf("📋 merged_matrix可用列: %s\n", paste(available_cols, collapse = ", ")))
# 动态选择要合并的列(只选择存在的列)
merge_cols <- c("ProbeID")
if ("GeneSymbol" %in% available_cols) {
merge_cols <- c(merge_cols, "GeneSymbol")
}
if ("EntrezID" %in% available_cols) {
merge_cols <- c(merge_cols, "EntrezID")
}
cat(sprintf("📋 将合并列: %s\n", paste(merge_cols, collapse = ", ")))
# 执行合并
expr_df <- expr_df %>%
inner_join(chip_data$merged_matrix[, merge_cols, drop = FALSE], by = "ProbeID")
# 🔧 清理合并后的EntrezID列(移除非数字字符)
if ("EntrezID" %in% colnames(expr_df)) {
clean_entrez_id <- function(entrez_str) {
if (is.na(entrez_str) || is.null(entrez_str) || entrez_str == "") {
return(NA)
}
entrez_str <- as.character(entrez_str)
# 移除所有非数字字符(///, //, -, 等)
cleaned <- gsub("[^0-9]", "", entrez_str)
if (cleaned == "" || is.na(cleaned)) {
return(NA)
}
return(cleaned)
}
# 统计清理前的情况
na_before <- sum(is.na(expr_df$EntrezID))
# 应用清理
expr_df$EntrezID <- sapply(expr_df$EntrezID, clean_entrez_id)
# 统计清理后的情况
na_after <- sum(is.na(expr_df$EntrezID))
cat(sprintf("🔧 EntrezID清理: NA前=%d, NA后=%d, 新增NA=%d\n",
na_before, na_after, na_after - na_before))
if (na_after > na_before) {
cat(sprintf("⚠️ %d个EntrezID包含非数字字符,已清理为NA\n", na_after - na_before))
}
}
# 🔍 诊断:检查合并后的GeneSymbol列
cat(sprintf("🔍 去重前: %d 行,GeneSymbol NA=%d, 空字符串=%d\n",
nrow(expr_df),
sum(is.na(expr_df$GeneSymbol)),
sum(expr_df$GeneSymbol == "")))
# 移除没有基因符号的探针
expr_df <- expr_df[!is.na(expr_df$GeneSymbol) & expr_df$GeneSymbol != "", ]
cat(sprintf("🔍 移除NA后: %d 行剩余\n", nrow(expr_df)))
# 如果移除后没有数据,警告并跳过去重
if (nrow(expr_df) == 0) {
cat("⚠️ 警告:移除NA基因后没有数据!请检查合并步骤的GeneSymbol列\n")
showNotification("❌ 去重失败:所有基因都是NA,请检查ID列和基因列是否匹配", type = "error", duration = 10)
return()
}
# 探针去重:保留表达量最高的探针
# 使用GeneSymbol去重,但保留EntrezID列供差异分析使用
# 最终expr_deduped包含:行名=GeneSymbol, 列=EntrezID + 样本数据
if ("EntrezID" %in% colnames(expr_df)) {
expr_df <- expr_df %>%
select(-ProbeID) %>% # 去掉探针ID列
select(GeneSymbol, EntrezID, everything()) %>% # 基因符号和ID放前面
mutate(rowMean = rowMeans(.[, -(1:2)])) %>% # 计算平均表达量(排除前两列)
arrange(desc(rowMean)) %>% # 按表达量降序排列
distinct(GeneSymbol, .keep_all = TRUE) %>% # 按基因符号去重
select(-rowMean) %>% # 删除辅助列(保留EntrezID列!)
column_to_rownames("GeneSymbol") # GeneSymbol作为行名,EntrezID保留为列
cat("✅ 去重使用GeneSymbol,行名=GeneSymbol,EntrezID保留为列供差异分析使用\n")
} else {
# 没有EntrezID,使用GeneSymbol
expr_df <- expr_df %>%
select(-ProbeID) %>% # 去掉探针ID列
select(GeneSymbol, everything()) %>% # 基因符号放第一
mutate(rowMean = rowMeans(.[, -1])) %>% # 计算平均表达量
arrange(desc(rowMean)) %>% # 按表达量降序排列
distinct(GeneSymbol, .keep_all = TRUE) %>% # 去重
select(-rowMean) %>% # 删除辅助列
column_to_rownames("GeneSymbol") # 基因符号变回行名
cat("✅ 去重使用GeneSymbol,最终结果使用GeneSymbol作为行名\n")
}
# 保存去重后的数据
chip_data$expr_deduped <- expr_df
# 统计信息
n_before <- nrow(chip_data$expr_preprocessed)
n_after <- nrow(expr_df)
reduction_rate <- (n_before - n_after) / n_before * 100
chip_data$dedupe_report <- list(
n_probes_before = n_before,
n_genes_after = n_after,
n_removed = n_before - n_after,
reduction_rate = reduction_rate,
n_samples = ncol(expr_df)
)
cat(sprintf("✅ 探针去重完成: %d 探针 → %d 基因 (%.1f%% 减少)\n",
n_before, n_after, reduction_rate))
showNotification(
sprintf("✅ 去重完成!%d 探针 → %d 基因", n_before, n_after),
type = "message",
duration = 5
)
}, error = function(e) {
showNotification(sprintf("❌ 去重失败: %s", e$message), type = "error")
})
})
# 去重后统计显示
output$chip_after_dedupe_stats <- renderUI({
req(chip_data$dedupe_report)
report <- chip_data$dedupe_report
div(
style = "font-size: 12px; color: #28a745;",
tags$ul(style = "padding-left: 15px; margin: 5px 0;",
tags$li(sprintf("基因数: %d", report$n_genes_after)),
tags$li(sprintf("样本数: %d", report$n_samples)),
tags$li(sprintf("减少探针数: %d (%.1f%%)", report$n_removed, report$reduction_rate))
)
)
})
# 去重结果显示
output$chip_dedupe_result_ui <- renderUI({
req(chip_data$dedupe_report)
report <- chip_data$dedupe_report
tagList(
tags$table(
class = "table table-striped",
tags$thead(
tags$tr(
tags$th("项目"),
tags$th("值")
)
),
tags$tbody(
tags$tr(
tags$td("去重前探针数"),
tags$td(report$n_probes_before)
),
tags$tr(
tags$td("去重后基因数"),
tags$td(report$n_genes_after)
),
tags$tr(
tags$td("减少的探针数"),
tags$td(report$n_removed)
),
tags$tr(
tags$td("减少比例"),
tags$td(sprintf("%.1f%%", report$reduction_rate))
),
tags$tr(
tags$td("样本数"),
tags$td(report$n_samples)
)
)
),
br(),
h6("📊 去重后表达矩阵预览(前5行 × 前10列):", style = "color: #666;"),
# 显示去重后的矩阵预览
DTOutput("chip_deduped_matrix_preview")
)
})
# 去重后矩阵预览表格
output$chip_deduped_matrix_preview <- renderDT({
req(chip_data$expr_deduped)
preview_df <- head(chip_data$expr_deduped, 5)
if (ncol(preview_df) > 10) {
preview_df <- preview_df[, 1:10]
}
datatable(
as.data.frame(preview_df),
options = list(
dom = 't',
paging = FALSE,
scrollX = TRUE
),
rownames = TRUE,
filter = 'none'
) %>%
formatStyle(columns = 1:ncol(preview_df), fontSize = '85%')
})
# 步骤3: 生成标准格式数据
observeEvent(input$chip_generate_standard_data, {
req(chip_data$expr_deduped)
showNotification("🚀 正在生成标准格式数据...", type = "message")
tryCatch({
# 保存为标准格式(可直接用于现有分析模块)
chip_data$standard_expression <- chip_data$expr_deduped
# 保存样本名称
chip_data$sample_names <- colnames(chip_data$expr_deduped)
# 保存基因名称
chip_data$gene_names <- rownames(chip_data$expr_deduped)
# 标记数据已准备好
chip_data$ready_for_analysis <- TRUE
cat(sprintf("✅ 标准格式数据已生成: %d 基因 × %d 样本\n",
nrow(chip_data$standard_expression),
ncol(chip_data$standard_expression)))
showNotification(
sprintf("✅ 标准格式数据已生成!%d 基因 × %d 样本",
nrow(chip_data$standard_expression),
ncol(chip_data$standard_expression)),
type = "message",
duration = 10
)
}, error = function(e) {
showNotification(sprintf("❌ 生成失败: %s", e$message), type = "error")
})
})
# 标准数据摘要显示
output$chip_standard_data_summary <- renderUI({
req(chip_data$standard_expression)
tagList(
h6("📊 数据摘要", style = "color: #155724;"),
tags$table(
class = "table table-striped",
tags$thead(
tags$tr(
tags$th("项目"),
tags$th("值")
)
),
tags$tbody(
tags$tr(
tags$td("基因数"),
tags$td(nrow(chip_data$standard_expression))
),
tags$tr(
tags$td("样本数"),
tags$td(ncol(chip_data$standard_expression))
),
tags$tr(
tags$td("样本名称"),
tags$td(paste(head(chip_data$sample_names, 5), collapse = ", "))
)
)
),
br(),
h6("✅ 现在可以进行以下分析:", style = "color: #155724;"),
tags$ul(style = "padding-left: 20px;",
tags$li("切换到“差异分析”模块进行limma分析"),
tags$li("使用样本分组功能设置对照组和处理组"),
tags$li("进行KEGG和GO富集分析"),
tags$li("生成火山图和其他可视化")
)
)
})
# ============================================
# 原有的分组逻辑继续
# ============================================
# 动态生成分组 UI
output$chip_grouping_ui <- renderUI({
req(chip_data$series_matrix)
sample_names <- colnames(chip_data$series_matrix)
# 如果自动检测到分组
if (!is.null(chip_data$group_info) && !is.null(chip_data$group_info$pattern_name)) {
tagList(
div(
class = "alert alert-info",
h5("✅ 自动检测到分组模式"),
p(sprintf("模式: %s", chip_data$group_info$pattern_name)),
p(sprintf("对照组: %s",
paste(chip_data$group_info$ctrl_samples, collapse = ", "))),
p(sprintf("处理组: %s",
paste(chip_data$group_info$trt_samples, collapse = ", "))),
checkboxInput("chip_use_auto_groups",
"使用自动检测的分组",
value = TRUE)
),
conditionalPanel(
condition = "!input.chip_use_auto_groups",
h5("手动选择分组:"),
helpText("💡 提示:可以点击输入框后,直接粘贴样本名称(用逗号或空格分隔)"),
fluidRow(
column(6,
selectizeInput("chip_ctrl_samples",
"对照组样本:",
choices = sample_names,
multiple = TRUE,
options = list(create = TRUE))
),
column(6,
selectizeInput("chip_trt_samples",
"处理组样本:",
choices = sample_names,
multiple = TRUE,
options = list(create = TRUE))
)
)
)
)
} else {
# 手动分组
tagList(
div(
class = "alert alert-warning",
h5("⚠️ 未能自动检测分组模式"),
p("请使用上方的快速粘贴功能,或手动指定对照组和处理组样本。")
),
helpText("💡 提示:可以点击输入框后,直接粘贴样本名称(用逗号或空格分隔)"),
fluidRow(
column(6,
selectizeInput("chip_ctrl_samples",
"对照组样本:",
choices = sample_names,
multiple = TRUE,
options = list(create = TRUE))
),
column(6,
selectizeInput("chip_trt_samples",
"处理组样本:",
choices = sample_names,
multiple = TRUE,
options = list(create = TRUE))
)
)
)
}
})
# 显示当前分组状态
output$chip_current_groups_ui <- renderUI({
req(chip_data$series_matrix)
# 检查是否有手动设置的分组
has_manual <- !is.null(chip_data$manual_ctrl_samples) &&
!is.null(chip_data$manual_trt_samples)
# 检查是否有自动检测的分组
has_auto <- !is.null(chip_data$group_info) &&
!is.null(chip_data$group_info$pattern_name)
if (has_manual) {
div(
class = "alert alert-success",
h5("✅ 当前分组(手动设置)"),
p(sprintf("对照组 (%d个): %s",
length(chip_data$manual_ctrl_samples),
paste(chip_data$manual_ctrl_samples, collapse = ", "))),
p(sprintf("处理组 (%d个): %s",
length(chip_data$manual_trt_samples),
paste(chip_data$manual_trt_samples, collapse = ", ")))
)
} else if (has_auto) {
div(
class = "alert alert-info",
h5("🤖 当前分组(自动检测)"),
p(sprintf("模式: %s", chip_data$group_info$pattern_name)),
p(sprintf("对照组 (%d个): %s",
length(chip_data$group_info$ctrl_samples),
paste(chip_data$group_info$ctrl_samples, collapse = ", "))),
p(sprintf("处理组 (%d个): %s",
length(chip_data$group_info$trt_samples),
paste(chip_data$group_info$trt_samples, collapse = ", ")))
)
} else {
div(
class = "alert alert-warning",
h5("⚠️ 尚未设置分组"),
p("请使用上方的快速粘贴功能设置分组,或使用手动选择。")
)
}
})
# 手动分组UI(折叠状态)
output$chip_manual_grouping_ui <- renderUI({
req(chip_data$series_matrix)
sample_names <- colnames(chip_data$series_matrix)
tagList(
h5("📝 手动选择样本(备选方案)", style = "color: #6E6E73;"),
helpText("如果快速粘贴不方便,可以在这里手动选择样本:"),
fluidRow(
column(6,
selectInput("chip_ctrl_samples_manual",
"对照组样本:",
choices = sample_names,
multiple = TRUE)
),
column(6,
selectInput("chip_trt_samples_manual",
"处理组样本:",
choices = sample_names,
multiple = TRUE)
)
),
actionButton("chip_apply_manual_groups",
"✅ 应用手动选择的分组",
class = "btn-success",
style = "width: 100%; margin-top: 10px;")
)
})
# 应用手动选择的分组
observeEvent(input$chip_apply_manual_groups, {
req(input$chip_ctrl_samples_manual)
req(input$chip_trt_samples_manual)
if (length(input$chip_ctrl_samples_manual) == 0 ||
length(input$chip_trt_samples_manual) == 0) {
showNotification("请至少为每组选择一个样本!", type = "warning")
return(NULL)
}
chip_data$manual_ctrl_samples <- input$chip_ctrl_samples_manual
chip_data$manual_trt_samples <- input$chip_trt_samples_manual
showNotification(
sprintf("✅ 已应用手动分组: %d 对照 + %d 处理",
length(input$chip_ctrl_samples_manual),
length(input$chip_trt_samples_manual)),
type = "message"
)
})
# 运行差异分析
observeEvent(input$run_chip_analysis, {
req(chip_data$series_matrix)
# 获取分组信息(优先级:手动粘贴 > 自动检测 > 下拉选择)
if (!is.null(chip_data$manual_ctrl_samples) && !is.null(chip_data$manual_trt_samples)) {
# 使用手动粘贴的分组
ctrl_samples <- chip_data$manual_ctrl_samples
trt_samples <- chip_data$manual_trt_samples
cat("✅ 使用手动粘贴的分组\n")
} else if (!is.null(input$chip_use_auto_groups) && input$chip_use_auto_groups &&
!is.null(chip_data$group_info) && !is.null(chip_data$group_info$pattern_name)) {
# 使用自动检测的分组
ctrl_samples <- chip_data$group_info$ctrl_samples
trt_samples <- chip_data$group_info$trt_samples
cat("✅ 使用自动检测的分组\n")
} else {
# 使用下拉选择的分组
ctrl_samples <- input$chip_ctrl_samples
trt_samples <- input$chip_trt_samples
cat("✅ 使用下拉选择的分组\n")
}
# 验证分组
if (is.null(ctrl_samples) || length(ctrl_samples) == 0 ||
is.null(trt_samples) || length(trt_samples) == 0) {
showNotification("请先设置对照组和处理组样本!", type = "error")
return(NULL)
}
# 显示进度
showNotification("正在运行差异分析...", type = "message")
# ✅ 优先使用经过完整预处理流程的数据
if (!is.null(chip_data$standard_expression) && chip_data$ready_for_analysis) {
# 使用标准格式数据(已探针注释、预处理、去重)
expr_matrix <- chip_data$standard_expression
cat("✅ 使用标准格式数据(已探针注释和去重)\n")
cat(sprintf(" 表达矩阵: %d 基因 × %d 样本\n",
nrow(expr_matrix), ncol(expr_matrix)))
} else if (!is.null(chip_data$expr_deduped)) {
# 使用去重后的数据
expr_matrix <- chip_data$expr_deduped
cat("✅ 使用去重后的表达数据\n")
} else if (!is.null(chip_data$merged_matrix)) {
# 使用合并后的数据(探针已注释,但未去重)
# 需要去掉ProbeID和Gene列
merged_df <- chip_data$merged_matrix
# 识别数值列(样本数据)
numeric_cols <- sapply(merged_df, function(x) is.numeric(x))
expr_matrix <- as.matrix(merged_df[, numeric_cols, drop = FALSE])
# 使用ProbeID作为行名(因为可能还需要探针级别的信息)
if ("ProbeID" %in% colnames(merged_df)) {
rownames(expr_matrix) <- merged_df$ProbeID
} else {
rownames(expr_matrix) <- merged_df$Gene
}
cat("✅ 使用合并后的数据(探针已注释)\n")
} else {
# 最后的备选方案:使用原始Series Matrix
probe_mapping <- chip_data$probe_mapping
if (is.null(probe_mapping)) {
# 如果没有加载注释文件,使用探针ID作为基因符号
expr_matrix <- chip_data$series_matrix
cat("⚠️ 未加载注释文件,使用探针ID作为基因符号\n")
} else {
# 使用注释映射(旧的自动检测方法)
expr_matrix <- aggregate_probe_expression(
chip_data$series_matrix,
probe_mapping
)
if (is.null(expr_matrix)) {
showNotification("探针注释失败!", type = "error")
return(NULL)
}
}
}
# 运行 limma 分析
limma_res <- run_limma_analysis(
expr_matrix = expr_matrix,
ctrl_samples = ctrl_samples,
trt_samples = trt_samples,
logfc_threshold = input$chip_logfc_threshold,
pvalue_threshold = input$chip_pvalue_threshold,
pval_type = input$chip_pval_type # 🔧 传入用户选择的P值类型
)
if (is.null(limma_res)) {
showNotification("差异分析失败!", type = "error")
return(NULL)
}
# 转换为标准格式
formatted_results <- format_chip_results_for_pipeline(
limma_res,
expr_matrix,
ctrl_samples,
trt_samples
)
# 保存结果到 reactiveValues
chip_data$limma_results <- limma_res
chip_data$formatted_results <- formatted_results
showNotification(
sprintf("✅ 分析完成: %d 个显著差异基因",
limma_res$n_significant),
type = "message"
)
})
# 显示结果
output$chip_results_ui <- renderUI({
req(chip_data$limma_results)
limma_res <- chip_data$limma_results
tagList(
# 统计摘要
fluidRow(
column(3,
wellPanel(
style = "background: #f8f9fa; border: 2px solid #dee2e6; text-align: center; padding: 20px;",
h3(limma_res$n_total, style = "color: #495057; margin: 10px 0;"),
h6("总基因数", style = "color: #6c757d; margin: 0;")
)
),
column(3,
wellPanel(
style = "background: #e7f3ff; border: 2px solid #007bff; text-align: center; padding: 20px;",
h3(limma_res$n_significant, style = "color: #007bff; margin: 10px 0;"),
icon("star", style = "color: #007bff; font-size: 24px;"),
h6("显著差异", style = "color: #007bff; margin: 5px 0 0 0;")
)
),
column(3,
wellPanel(
style = "background: #d4edda; border: 2px solid #28a745; text-align: center; padding: 20px;",
h3(limma_res$n_up, style = "color: #28a745; margin: 10px 0;"),
icon("arrow-up", style = "color: #28a745; font-size: 24px;"),
h6("上调", style = "color: #28a745; margin: 5px 0 0 0;")
)
),
column(3,
wellPanel(
style = "background: #f8d7da; border: 2px solid #dc3545; text-align: center; padding: 20px;",
h3(limma_res$n_down, style = "color: #dc3545; margin: 10px 0;"),
icon("arrow-down", style = "color: #dc3545; font-size: 24px;"),
h6("下调", style = "color: #dc3545; margin: 5px 0 0 0;")
)
)
),
hr(),
# 结果表格
h4("差异分析结果"),
DTOutput("chip_results_table"),
br(),
# 下载按钮
downloadButton("download_chip_results", "📥 下载结果", class = "btn-success")
)
})
# 结果表格
output$chip_results_table <- renderDT({
req(chip_data$limma_results)
results <- chip_data$limma_results$results
# 🔧 添加显著性标记 - 根据用户选择的P值类型
pval_col <- if (input$chip_pval_type == "adj.P.Val") "adj.P.Val" else "P.Value"
results$Significant <- ifelse(
results[[pval_col]] < input$chip_pvalue_threshold &
abs(results$logFC) >= input$chip_logfc_threshold,
"Yes", "No"
)
# 🔧 修复:重新排列列顺序,确保ID和SYMBOL列在前
# 期望顺序:ID, SYMBOL, logFC, AveExpr, t, P.Value, adj.P.Val, B, Significant
results_ordered <- results[, c("ID", "SYMBOL", "logFC", "AveExpr", "t",
"P.Value", "adj.P.Val", "B", "Significant")]
# 🔍 诊断:检查ID列的内容
id_sample <- head(results_ordered$ID, 5)
cat(sprintf("📊 差异分析结果ID列示例: %s\n", paste(id_sample, collapse = ", ")))
cat(sprintf("📊 ID列类型: %s\n", class(results_ordered$ID)[1]))
# 检查ID列是否为基因符号(包含字母)还是EntrezID(纯数字)
is_entrez_id <- all(grepl("^[0-9]+$", results_ordered$ID[!is.na(results_ordered$ID)]))
if (!is_entrez_id) {
cat("⚠️ 警告: ID列包含基因符号而非Entrez Gene ID!\n")
cat("💡 这可能是因为SOFT文件中缺少EntrezID列\n")
}
datatable(
results_ordered,
options = list(
pageLength = 25,
scrollX = TRUE,
order = list(list(6, 'asc')) # 按P.Value排序(第6列)
),
filter = 'top',
rownames = FALSE
) %>%
formatRound(columns = c('logFC', 'AveExpr', 't', 'P.Value', 'adj.P.Val'), digits = 4) %>%
formatStyle(
columns = c('ID', 'SYMBOL'),
backgroundColor = '#e8f4f8',
fontWeight = 'bold'
) %>%
formatStyle(
'Significant',
color = styleEqual(c('Yes', 'No'), c('green', 'grey')),
fontWeight = 'bold'
)
})
# 下载结果
output$download_chip_results <- downloadHandler(
filename = function() {
sprintf("chip_analysis_results_%s.csv",
Sys.Date())
},
content = function(file) {
req(chip_data$limma_results)
results <- chip_data$limma_results$results
write.csv(results, file, row.names = FALSE)
}
)
}
# =====================================================
# 模块结束
# =====================================================
# =====================================================
# 7. 辅助函数:解析粘贴的样本列表
# =====================================================
#' 解析粘贴的样本列表(每行一个样本名)
#'
#' @param pasted_text 粘贴的文本内容
#' @param expr_matrix 表达矩阵(用于验证样本名)
#' @return vector 样本名向量
parse_sample_list <- function(pasted_text, expr_matrix) {
cat("🔍 开始解析样本列表...\n")
# 分割成行
lines <- strsplit(pasted_text, "\n")[[1]]
lines <- trimws(lines) # 移除首尾空白
lines <- lines[lines != ""] # 移除空行
if (length(lines) == 0) {
cat("⚠️ 粘贴内容为空\n")
return(NULL)
}
cat(sprintf("📊 读取到 %d 行\n", length(lines)))
# 获取表达矩阵的样本名
matrix_samples <- colnames(expr_matrix)
# 匹配样本名
valid_samples <- intersect(lines, matrix_samples)
if (length(valid_samples) == 0) {
cat("⚠️ 未找到匹配的样本\n")
cat(sprintf(" 粘贴的样本: %s\n", paste(head(lines, 3), collapse = ", ")))
cat(sprintf(" 可用样本: %s\n", paste(head(matrix_samples, 3), collapse = ", ")))
return(NULL)
}
cat(sprintf("✅ 匹配成功: %d / %d 个样本\n",
length(valid_samples), length(lines)))
# 检查是否有未匹配的样本
unmatched <- setdiff(lines, matrix_samples)
if (length(unmatched) > 0) {
cat(sprintf("⚠️ %d 个样本未匹配: %s\n",
length(unmatched),
paste(head(unmatched, 3), collapse = ", ")))
}
return(valid_samples)
}
#' 解析用户粘贴的分组信息(旧版本,保留备用)
#'
#' @param pasted_text 粘贴的文本内容
#' @param group_col_name 分组列名(可选)
#' @param expr_matrix 表达矩阵(用于验证样本名)
#' @return list 包含 ctrl_samples 和 trt_samples
parse_pasted_groups <- function(pasted_text, group_col_name, expr_matrix) {
cat("🔍 开始解析粘贴的分组信息...\n")
# 分割成行
lines <- strsplit(pasted_text, "\n")[[1]]
lines <- lines[lines != ""] # 移除空行
if (length(lines) == 0) {
return(list(success = FALSE, error = "粘贴内容为空"))
}
# 方法1: 如果指定了分组列名,按列名解析
if (!is.null(group_col_name) && group_col_name != "") {
cat(sprintf("📋 使用分组列名: %s\n", group_col_name))
# 尝试读取为表格
tryCatch({
# 读取文本
text_conn <- textConnection(lines)
df <- read.table(text_conn, header = TRUE, sep = "\t",
stringsAsFactors = FALSE, check.names = FALSE,
quote = "\"", comment.char = "")
close(text_conn)
# 检查是否存在分组列
if (!group_col_name %in% colnames(df)) {
return(list(success = FALSE,
error = sprintf("未找到分组列 '%s',可用列: %s",
group_col_name,
paste(colnames(df), collapse = ", "))))
}
# 提取分组信息
groups <- df[[group_col_name]]
# 获取唯一分组
unique_groups <- unique(groups)
if (length(unique_groups) < 2) {
return(list(success = FALSE, error = "分组列中只有一个组,需要至少2个组"))
}
# 如果超过2个组,取前2个
if (length(unique_groups) > 2) {
cat(sprintf("⚠️ 检测到 %d 个组,将使用前两个: %s\n",
length(unique_groups),
paste(unique_groups[1:2], collapse = ", ")))
unique_groups <- unique_groups[1:2]
}
# 根据分组列提取样本
ctrl_name <- unique_groups[1]
trt_name <- unique_groups[2]
ctrl_samples <- colnames(df)[groups == ctrl_name]
trt_samples <- colnames(df)[groups == trt_name]
# 移除分组列本身
ctrl_samples <- ctrl_samples[ctrl_samples != group_col_name]
trt_samples <- trt_samples[trt_samples != group_col_name]
cat(sprintf("✅ 解析成功: %d 对照 (%s) + %d 处理 (%s)\n",
length(ctrl_samples), ctrl_name,
length(trt_samples), trt_name))
return(list(
success = TRUE,
ctrl_samples = ctrl_samples,
trt_samples = trt_samples
))
}, error = function(e) {
return(list(success = FALSE, error = paste("解析表格失败:", e$message)))
})
}
# 方法2: 没有指定列名,自动检测
cat("🤖 自动检测分组模式...\n")
# 尝试检测第一行是否为列名
first_line <- lines[1]
tryCatch({
# 读取为表格
text_conn <- textConnection(lines)
df <- read.table(text_conn, header = TRUE, sep = "\t",
stringsAsFactors = FALSE, check.names = FALSE,
quote = "\"", comment.char = "")
close(text_conn)
# 获取所有样本名(列名,排除第一列ID列)
all_samples <- colnames(df)[-1] # 排除ID列
# 获取表达矩阵的样本名
matrix_samples <- colnames(expr_matrix)
# 找到交集
common_samples <- intersect(all_samples, matrix_samples)
if (length(common_samples) < 2) {
return(list(success = FALSE,
error = sprintf("在粘贴内容中只找到 %d 个有效样本,需要至少2个",
length(common_samples))))
}
cat(sprintf("📊 找到 %d 个有效样本\n", length(common_samples)))
# 尝试从列名中自动分组
# 使用现有的自动检测函数
sample_names <- common_samples
# 如果有多余的列,尝试从第二列开始检测分组模式
if (ncol(df) > 2) {
# 检查第二列是否有分组信息
potential_groups <- df[[2]]
if (length(unique(potential_groups)) == 2) {
unique_g <- unique(potential_groups)
ctrl_samples <- sample_names[potential_groups == unique_g[1]]
trt_samples <- sample_names[potential_groups == unique_g[2]]
cat(sprintf("✅ 自动检测分组: %d 对照 + %d 处理\n",
length(ctrl_samples), length(trt_samples)))
return(list(
success = TRUE,
ctrl_samples = ctrl_samples,
trt_samples = trt_samples
))
}
}
# 如果无法自动检测,返回所有样本让用户手动选择
cat("⚠️ 无法自动检测分组,返回所有样本供手动选择\n")
# 默认:前一半作为对照,后一半作为处理
n_samples <- length(sample_names)
mid_point <- ceiling(n_samples / 2)
ctrl_samples <- sample_names[1:mid_point]
trt_samples <- sample_names[(mid_point+1):n_samples]
cat(sprintf("⚠️ 默认分组: 前 %d 个为对照,后 %d 个为处理\n",
length(ctrl_samples), length(trt_samples)))
return(list(
success = TRUE,
ctrl_samples = ctrl_samples,
trt_samples = trt_samples,
warning = "无法自动检测分组模式,已按位置默认分组,请手动调整"
))
}, error = function(e) {
return(list(success = FALSE, error = paste("解析失败:", e$message)))
})
}
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