基于众数的稳健估计孟德尔随机化方法及其在因果关联研究中的应用

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目的:
  本文通过模拟研究比较基于众数的稳健估计孟德尔随机化方法、SME、WME、PWME法、传统的IVW法、MR-Egger回归法在不同程度工具变量假设违背情形下因果推断的表现,并将其应用到儿童肥胖与1型糖尿病关联的实例数据中,探索儿童肥胖与1型糖尿病是否存在因果关联。
  方法:
  介绍SMBE、WMBE法及SME、WME、PWME法的基本原理。本研究模拟四种不同情形:模拟1和模拟2中设置无效工具变量比例从0逐渐增加至100%(间隔比例为10%),旨在评估两样本情形下,不存在因果效应时MBE法的表现;模拟3和模拟4中设置无效工具变量比例ρ=0,真实因果效应值分别为0.1和0,旨在评估两样本和单样本情形下MBE方法的弱工具变量偏倚问题。不同模拟情形下,均用平均因果效应估计值、标准误、覆盖率、效能来评价SMBE、WMBE法与SME、WME、PWME、IVW、MR-Egger法在因果效应估计方面的优缺点。本文利用筛选出的23个单核苷酸多态性位点进行儿童肥胖与1型糖尿病因果关联的评估。
  结果:
  不存在因果效应时β=0,多数模拟情形下MBE法获得的效应估计值的偏倚及Ⅰ型错误率都低于其他几种方法。MBE法检测因果效应的能力仅略低于IVW法、基于中位数的方法,但高于MR-Egger回归方法,且MBE法对汇总数据样本量的要求低于其他几种方法。实例数据结果表明儿童肥胖对儿童T1DM存在正向因果效应,SMBE和WMBE法获得的效应估计值与经MR-Egger法校正后的结果近似(OR及95%CI:SMBE:2.212;1.084-4.512;WMBE:2.233;1.095-4.554;MR-Egger:2.776;1.241-6.208)。
  结论:
  基于众数的稳健估计孟德尔随机化方法相比其他MR方法可更大程度地放宽工具变量假设,在进行两独立样本MR分析时,不能仅报告一种MR分析结果,需根据不同情形,将MR方法结合起来共同进行因果推断。本研究发现儿童肥胖与1型糖尿病间可能存在正向因果关联。
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