2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of statistical methods for low-dose radiation risk assessment
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20K11721
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| Research Institution | Kurume University |
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Principal Investigator |
古川 恭治 久留米大学, 付置研究所, 教授 (00416421)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | リスク解析 / 生存時間分析 / Frailty model / 放射線疫学 / 発がんモデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の主要目的は低線量被曝に伴うリスクの評価や予測に適した統計モデルと手法を開発することである。特に、①影響修飾も含めた柔軟な放射線リスクモデルの構築、②未観測因子による不均一性のリスク推定への影響評価、③リスク予測への適用と妥当性の評価、に焦点を当てる。これら３つの課題のそれぞれについて、2021年度の研究内容と成果を以下に示す。
①放射線関連がんリスクモデルを被曝線量と年齢に関連した影響修飾因子（被曝時年齢や到達年齢）の多次元関数と捉え、特定の関数形に依存しない多次元ノンパラメトリック平滑化手法を用いた柔軟なリスクモデルの研究を引き続き行った。提案する手法を原爆被爆者のがん罹患データに適用し、従来のパラメトリックモデルでは明確にとらえ切れなかったリスクの高いグループ同定の可能性を示した。また、クロスバリデーションによって提案手法の妥当性検証を試みた。
②放射線に関連したがん過剰相対リスクモデルに適したfrailty modelの研究を行った。クラスタ内の相関や未観測不均一性の影響の考慮などを、ポアソン生存時間回帰に基づく一般化線形混合効果モデルの枠組みの下で行うことが可能であることを示した。Cox回帰など他のより一般的な生存時間解析手法と比較して、提案手法はfrailtyモデルの構築や推定をより柔軟に行えることをシミュレーションにより示した。
③放射線関連の生涯リスク計算ツールを統計ソフトウェアRにより開発し、パッケージ化した。ツールを用いて、日本における小児期診断CT被ばくの生涯リスク計算を行った。さらに、日本保健物理学会「放射線被ばくに伴うがんリスクの推定コードの開発専門研究会」の協力の下で、パッケージ公開の準備を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
①「影響修飾も含めた柔軟な放射線リスクモデルの構築」については、提案する方法を用いて、従来の推定方法よりもリスクの高い（低い）可能性があるグループの同定を行った。2021年度には、クロスバリデーションによるモデルの妥当性検証に時間がかかったため、予定よりも論文執筆がやや遅れている。
②「未観測因子による不均一性のリスク推定への影響評価」については、2021年度中に、国際学会（2021 WNAR annual meeting）と国内学会(統計関連学会連合大会)、さらに国際ワークショップ(ICRP Workshop)において関連するテーマについての口頭発表を行った。論文執筆を開始しているが、計画よりも進捗がやや遅れている。
③「リスク予測への適用と妥当性の評価」については、リスク評価ツールのパッケージを開発し、それに関連した論文を執筆する準備が整った。また、リスク予測に関連したベイズ意思決定の解説論文を執筆し出版した。おおむね計画通りに進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
①「影響修飾も含めた柔軟な放射線リスクモデルの構築」については、従来のパラメトリックモデルとの比較や妥当性の検証を行った上で、論文にまとめ、投稿の準備に入る予定である。
②「未観測因子による不均一性のリスク推定への影響評価」については、ポアソン生存時間回帰におけるfrailtyモデルに関するシミュレーション結果を論文にまとめ、投稿の準備に入る予定である。また、部位別がん罹患解析など複数の競合リスクエンドポイントにおいて互いに相関するfrailtyが存在する場合を考え、シミュレーションによって、関連するfrailtyを持つ競合リスクイベントのリスク推定への影響を調べる。
③「リスク予測への適用と妥当性の評価」に関して、①、②で明らかになった知見を統合したリスクモデルを用いて、生涯リスクの推定を試みる。さらに、医療診断被ばくや職業被ばくを含むさまざまな被ばくシナリオの下で、放射線に起因する過剰症例数予測を行う。クロスバリデーションなどを用いて、提案手法の妥当性を慎重に評価する。
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| Causes of Carryover |
昨年度に引き続き、新型コロナウィルス感染により、当初参加を予定していた国際学会や国内学会がオンライン開催となったため、旅費などに予定していた研究費に未使用額が生じたため。
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