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2022 年度 実績報告書

大規模疫学研究における傾向スコアモデル開発:AIを組み込んだ因果推論手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K10471
研究機関岡山大学

研究代表者

鈴木 越治  岡山大学, 医歯薬学域, 研究准教授 (10627764)

研究分担者 頼藤 貴志  岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (00452566)
篠崎 智大  東京理科大学, 工学部情報工学科, 講師 (60644482)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード因果推論 / 因果関係 / AI / 傾向スコア / 疫学
研究実績の概要

データに基づいて原因と結果の関係を見極め、その因果メカニズムを推論するためには、適切な因果モデルを構築して媒介や交互作用の問題を扱う必要がある。
最終年度に実施した研究の成果として、疫学研究でしばしば用いられる人口寄与分画などの指標について、反事実モデルの観点から新たな理論を明らかにした。疫学研究では、Levin formulaやMiettinen formulaを用いて人口寄与分画を算出することが多い。本研究では、これらの式の関係性を示し、バイアスが生じないための必要十分条件などを明らかにした。また、因果推論研究で近年注目されている媒介分析の手法についても評価した。特に、自然直接効果と制御直接効果に着目し、これらの関係性をグラフィカルに論じた。
補助事業期間全体を通じて、傾向スコア法の理論的背景に着目し、変数選択法に関する理論に取り組んだ。特に、標的集団が曝露群や非曝露群などの部分集団である場合に、部分交換可能性と部分共変量バランスの関係性を明らかにした。この知見は、反事実モデルと十分原因モデルという重要な二種類の因果モデルの対応関係に基づいており、傾向スコアモデルを開発する基盤となる。また、新たな因果モデルとして提唱されているmarginal sufficient component cause model(周辺十分構成原因モデル)の有用性を評価した。特に、agonismの現象に着目して考察を行った結果、従来の十分原因モデルと反事実モデルの対応関係を理解することが、因果律の深い理解につながることを論じた。また、因果推論で重要となる、因果メカニズムの評価や交絡の問題について理論を構築した。
これらの新たな知見について学術誌や国内外の学会で発表したほか、交絡の問題を例に、AI時代における疫学の展望について発表を行った。

備考

日本疫学会ニュースレターに、因果推論研究について寄稿した。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 2件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ハーバード大学/マサチューセッツ工科大学/ロードアイランド大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ハーバード大学/マサチューセッツ工科大学/ロードアイランド大学
  • [国際共同研究] マギル大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      マギル大学
  • [雑誌論文] Attributable fraction and related measures: Conceptual relations in the counterfactual framework2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Etsuji、Yamamoto Eiji
    • 雑誌名

      Journal of Causal Inference

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.1515/jci-2021-0068

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exchangeability of Measures of Association Before and After Exposure Status Is Flipped: Its Relationship With Confounding in the Counterfactual Model2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Etsuji、Yamamoto Michio、Yamamoto Eiji
    • 雑誌名

      Journal of Epidemiology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.2188/jea.JE20210352

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prenatal exposure to opioids and neurodevelopmental disorders in children: a Bayesian mediation analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Wang S, Puggioni G, Wu J, Meador KJ, Caffrey A, Wyss R, Slaughter JL, Suzuki E, Ward KE, Lewkowitz AK, Wen X
    • 雑誌名

      American Journal of Epidemiology

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Do Complementary and Alternative Medicine Users Also Use Conventional Medicine? A Repeated Cross-Sectional Study in Japan from 1995 to 20132023

    • 著者名/発表者名
      Matsuki Nobuyoshi、Suzuki Etsuji、Mitsuhashi Toshiharu、Takao Soshi、Yorifuji Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Integrative and Complementary Medicine

      巻: 29 ページ: 119~126

    • DOI

      10.1089/jicm.2022.0631

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heat Exposure Following the Rainy Season Is Associated With an Increased Risk of Cardiovascular Emergency Among the Elderly in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Ryohei、Suzuki Etsuji、Kashima Saori、Nakamura Kazufumi、Naito Hiromichi、Nakao Atsunori、Ito Hiroshi、Yorifuji Takashi
    • 雑誌名

      Journal of the American Heart Association

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.1161/JAHA.122.027046

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The primary importance of the research question: implications for understanding natural versus controlled direct effects2022

    • 著者名/発表者名
      Shrier Ian、Suzuki Etsuji
    • 雑誌名

      International Journal of Epidemiology

      巻: 51 ページ: 1041~1046

    • DOI

      10.1093/ije/dyac090

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A general explanation of the counterfactual definition of confounding2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Etsuji、Yamamoto Michio、Yamamoto Eiji
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Epidemiology

      巻: 148 ページ: 189~192

    • DOI

      10.1016/j.jclinepi.2022.02.002

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preterm birth and Kawasaki disease: a nationwide Japanese population-based study2022

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Akihito、Namba Takahiro、Matsumoto Naomi、Tamai Kei、Nakamura Kazue、Nakamura Makoto、Kageyama Misao、Kubo Toshihide、Tsukahara Hirokazu、Yorifuji Takashi
    • 雑誌名

      Pediatric Research

      巻: 92 ページ: 557~562

    • DOI

      10.1038/s41390-021-01780-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sports participation and preterm birth: a nationwide birth cohort in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Tamai Kei、Matsumoto Naomi、Takeuchi Akihito、Nakamura Makoto、Nakamura Kazue、Kageyama Misao、Washio Yosuke、Tsukahara Hirokazu、Yorifuji Takashi
    • 雑誌名

      Pediatric Research

      巻: 92 ページ: 572~579

    • DOI

      10.1038/s41390-021-01808-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Association of nighttime sleep with behaviors in Japanese early childhood2022

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi Yusuke、Takao Soshi、Matsumoto Naomi、Yorifuji Takashi
    • 雑誌名

      Pediatrics International

      巻: 64 ページ: -

    • DOI

      10.1111/ped.15354

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Early childhood exposure to maternal smoking and behavioral development2022

    • 著者名/発表者名
      Ariyoshi Makiko、Mitsuhashi Toshiharu、Matsumoto Naomi、Nakamura Kazue、Yorifuji Takashi
    • 雑誌名

      Archives of Environmental & Occupational Health

      巻: 77 ページ: 568~575

    • DOI

      10.1080/19338244.2021.1972278

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Early childhood exposure to maternal smoking and obesity: A nationwide longitudinal survey in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Miho、Yorifuji Takashi、Matsumoto Naomi、Kubo Toshihide、Tsukahara Hirokazu
    • 雑誌名

      Clinical Obesity

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1111/cob.12572

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neonatal sepsis and Kawasaki disease2022

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Akihito、Sugino Noriko、Namba Takahiro、Tamai Kei、Nakamura Kazue、Nakamura Makoto、Kageyama Misao、Yorifuji Takashi、Bonno Motoki
    • 雑誌名

      European Journal of Pediatrics

      巻: 181 ページ: 2927~2933

    • DOI

      10.1007/s00431-022-04501-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bias amplification in the g-computation algorithm for time-varying treatments: a case study of industry payments and prescription of opioid products2022

    • 著者名/発表者名
      Inoue Kosuke、Goto Atsushi、Kondo Naoki、Shinozaki Tomohiro
    • 雑誌名

      BMC Medical Research Methodology

      巻: 22 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s12874-022-01563-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Attributable fraction and related measures: conceptual relations in the counterfactual framework2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki E, Yamamoto E
    • 学会等名
      The 2023 American Causal Inference Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Understanding vaccine efficacy in the counterfactual framework2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki E, Yamamoto T, Yamamoto E
    • 学会等名
      56th Annual Meeting of the Society for Epidemiologic Research
    • 国際学会
  • [学会発表] データから因果関係に迫る疫学理論の開発と実践2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木越治
    • 学会等名
      第33回日本疫学会学術総会
    • 招待講演
  • [学会発表] Attributable fraction and related measures: conceptual relations in the counterfactual framework2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki E, Yamamoto E
    • 学会等名
      55th Annual Meeting of the Society for Epidemiologic Research
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanisms and sufficient causes: a theoretical perspective to understand the etiology of suicide2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki E
    • 学会等名
      19th Congress of the WPA Epidemiology and Public Health Section
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 因果媒介分析2022

    • 著者名/発表者名
      篠崎智大
    • 学会等名
      ヘルスデータサイエンス学会第1回学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 標的学習の基礎2022

    • 著者名/発表者名
      篠崎智大
    • 学会等名
      2022年度統計関連学会連合大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 観察研究の効果推定値を標的集団に一般化/移送する方法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      堀江悠生、篠崎智大
    • 学会等名
      2022年度統計関連学会連合大会
  • [備考] 岡山大学大学院医歯薬学総合研究科疫学・衛生学分野ホームページ

    • URL

      https://www.unit-gp.jp/eisei/wp/

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公開日: 2023-12-25  

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