菌叢解析結果の比較 ( 1 ) 検定法はどれを選ぶか?

次世代シーケンサーで解析したmeta16Sの結果の統計学的処理をどうすればいいのか?ということについてまとめてみました。

5人から糞便サンプルを集めて、A-Eの5通りでDNAの抽出を行い、meta16Sをかけ抽出法の違いで細菌叢に差が出るか検討しました。話を簡便にするために、先ずはphylum levelでの比較を行うことにしました。統計処理はRを使用しています。

基礎的な統計知識が十分でないこともあり、meta16Sの関連論文を読んでさっぱりわからず思いあぐねていたところ、DNAマイクロアレイの解析を参考にすれば良いのでは?という先輩のアドバイスからブレイクスルーすることができました。確かに菌叢解析も16S遺伝子の頻度をみているわけですから、解析自体はマイクロアレイとmeta16Sの解析は同じことをすれば良いということです。

このページでは、今回の実験はどの検定法を用いれば良いのか?ということを書いていきたいと思います。検定法を選ぶのに必要な項目を挙げると、

・同一検体を複数の群に分けている→対応あり
・処理は1度のみ→繰り返しなし
・5群→多群間
・要因:処理法、被検者→2要因

となります。この場合、こちらのサイトを参考にすると

7.2要因で分類される多群の検定(繰り返しのない場合)
(=2要因によって分類されたデータがセルごとに一つしかない場合)
*バートレット検定で分散の均一性を検定した後に

1)各群データが正規分布していて分散が均一(等しい)とみなせる場合
→繰り返しのない二元配置分散分析
→さらに群間に有意差があれば多重比較へ

2)各群のデータが正規分布でない場合、または分散が均一(等しい)と
みなせない場合
→フリードマン検定
→さらに群間に有意差があれば多重比較へ

【説明】*繰り返しのない二元配置分散分析では、各要因の変動が、それぞれ誤
差変動より大きいか比較している。
*フリードマン検定では、3群の比較時には各群のデータ数が4以上、
4群の比較時には3以上が必要。
*また、3、4群の比較時にはフリードマン検定表のχ2 値の有意点が
表示される。計算されたχ2 値が有意点より大きいとき「多群間に有
意差あり」と判定される。

という記載があります。ですので、統計処理の流れとしては、以下の様になるかと思います。

1. バートレット検定で分散が等しいか調べる。
2. 分散が等しければ繰り返しのない二元配置分散分析 aov()で検定
3. 分散が等しくなければFriedman検定 friedman.test()で検定
4. 多重検定の補正を加える

次のページではバートレット検定に関して書いてみようと思います。

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