Causal survival analysis with missing data in time-varying confounders

Research Project

Project/Area Number	23K11017
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 60030:Statistical science-related
Research Institution	Yokohama City University
Principal Investigator	竹内由則横浜市立大学, データサイエンス学部, 准教授 (40780341)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小向翔大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (70794543)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000) Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	欠測データ解析 / 統計的因果推論 / 生存時間解析 / 時間依存性治療 / 薬剤疫学
Outline of Research at the Start	本研究の目的は、薬剤疫学研究における理論的に妥当かつ実践的な因果生存時間解析手法を確立することである。そこで、時間依存性曝露の生存時間アウトカムへの因果効果推定法について、セミパラメトリック理論に基づき、時間依存性交絡要因の欠測確率または欠測補完モデリングの不確実性を軽減する二重ロバスト推定法への拡張を行う。さらに、バイアスパラメータを導入することで、時間依存性交絡要因の欠測が非単調かつmissing not at randomな状況への拡張を行う。これらについて、大標本および小標本での性能評価を行い、実証例での検討を行う。
Outline of Annual Research Achievements	本課題の主題である「欠測を伴う時間依存性交絡の存在下における因果生存時間解析手法」として、「欠測を伴う時間依存性交絡の存在下における構造ネスト累積生存時間モデルの二重ロバストg推定」を提案し、数学的な証明を含む理論的妥当性の整理を行い、時点数および共変量数の少ない単純な状況下でのシミュレーション実験を行ったところ、ほぼ理論通りの二重ロバスト性が示された。さらに、実際の薬剤疫学研究へのapplicationを行い、多時点および多数の変数の調整を必要とする状況下でもに推定を行うことができることを確かめた。これらの結果について統計的因果推論領域の国際学会である「European Causal Inference Meeting（2023年4月、オスロ）」にて口頭発表を行ったほか、統計学領域の国内学会である「2023年度統計関連学会連合大会（2023年9月、京都）」にて口頭発表を行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 1: Research has progressed more than it was originally planned. Reason 実績の概要に示した通り、本課題で開発を行う予定の手法について、数学的な証明を含む理論的妥当性の整理、シミュレーショ実験および実際のデータへのapplicationを完了し、これらについて国際および国内学術集会での発表を行った。これらは研究計画調書に記載した令和5-6年度までの研究内容に相当するため、当初の計画以上に研究は進展していると考えられる。
Strategy for Future Research Activity	学術集会で発表を行った研究成果について、共著者とともに学術論文投稿用原稿の執筆を行っており、令和6年度中の投稿を目指している。また、研究計画調書の令和7年度の研究計画として記載した二重ロバスト性を高める取り組みとして、現在パラメトリックモデルを想定している作業モデルについてノンパラメトリックモデルを用いる検討を前倒しで行っていく予定である。