StudyMed医師国家試験

飲酒が肺癌を招く?―層別化で正体を現す「交絡因子」

第105回医師国家試験 H問題 第1問

国試問題にチャレンジ

第105回 H問題 第1問

ある集団で飲酒と肺癌の関係を調査した際,因果関係があるようにみえた。しかし,この集団では飲酒者の大半は喫煙者であり,非飲酒者の大半は非喫煙者であった。喫煙者の中でも非喫煙者の中でも,飲酒と肺癌に関連は認められなかった。  この調査において「喫煙」はどれにあたるか。

  1. a.誤差
  2. b.交絡因子
  3. c.プラセボ効果
  4. d.選択バイアス
  5. e.測定バイアス

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、疫学研究で「見かけ上の関連」を生み出す要因の名前を問う問題だ。ポイントは、喫煙が飲酒とも肺癌ともつながっていること、そして喫煙の有無で分けて解析すると関連が消えたこと。この2点が何を意味するか考えてみよう。
医学生医学生
飲酒と肺癌に関連が出たのに、本当は関係なかったということですよね。何かが結果をゆがめているんだと思いますが、バイアスでしょうか。
ドクタードクター
いい出発点だね。結果のゆがみの原因は、大きく偶然誤差、バイアス、交絡の3つに分けて考える。今回のように、曝露と結果の両方に関係する第三の因子があって、それが見かけの関連をつくっている状態を交絡と呼ぶんだ。
医学生医学生
喫煙は肺癌の確立した危険因子で、しかも飲酒者の大半が喫煙者。だから飲酒者に肺癌が多く見えていただけ、ということですか。
ドクタードクター
その通り。喫煙による肺癌の増加が、あたかも飲酒の影響のように見えていたわけだ。交絡因子の条件は3つ。曝露と関連していること、曝露とは独立に結果の危険因子であること、そして曝露から結果に至る因果経路の途中にある中間因子ではないこと。喫煙はすべて満たしているね。
医学生医学生
公衆衛生学の講義で、その3条件を覚えさせられました。でも中間因子というのがいまひとつピンときません。
ドクタードクター
例えば「肥満→高血圧→脳卒中」を考えてみよう。高血圧は肥満によって生じ、脳卒中を起こす途中の段階だよね。これは交絡因子ではなく中間因子で、もし調整してしまうと肥満の影響を過小評価してしまう。喫煙は飲酒によって生じる中間段階ではないから、交絡因子に当たるんだ。
医学生医学生
なるほど。そして喫煙者だけ、非喫煙者だけで見ると関連が消えたというのが決め手なんですね。
ドクタードクター
そう、これを層化、あるいは層別解析という。交絡因子でグループを分けると、その因子の影響がそろうので、見かけの関連が消える。ここが交絡を見抜く手がかりだ。では他の選択肢も確認しよう。まず誤差はどうかな。
医学生医学生
誤差は測定のばらつきなので、喫煙のような実在する因子とは違う気がします。
ドクタードクター
正しい。誤差は測定値と真の値のずれで、疫学では通常ランダムな偶然誤差を指し、標本数を増やせば小さくできる。一定方向のかたよりである系統誤差はバイアスと呼び分けるんだ。プラセボ効果は、偽薬でも心理的期待で症状が改善する現象で、介入試験の話だから今回の観察研究とは関係ないね。
医学生医学生
選択バイアスと測定バイアスは、どちらもバイアスですが中身が違いますよね。
ドクタードクター
選択バイアスは対象者の選び方や脱落の過程によるかたよりで、病院受診者だけを対象にしたバークソンバイアスや健康労働者効果が例だ。測定バイアスは情報バイアスの一種で、曝露や結果の測り方のかたより。症例群が過去の曝露をよく思い出す思い出しバイアスなどがある。今回はどちらの問題も示されていない。
医学生医学生
交絡とバイアスの違いって、結局どこにあるんでしょうか。CBTの問題でよく混乱しました。
ドクタードクター
大事な質問だね。バイアスはいったんデータに入り込むと、解析段階で取り除くのは基本的に難しい。だから研究計画の段階で防ぐ必要がある。一方、交絡は交絡因子のデータさえ集めていれば、解析段階でも調整できる。ここが大きな違いだ。
医学生医学生
交絡の制御方法には、計画段階のものと解析段階のものがあるんですよね。
ドクタードクター
そう。計画段階では無作為化、限定、マッチング。限定は例えば非喫煙者だけを対象にすること、マッチングは症例と対照で喫煙状況をそろえることだ。解析段階では今回の層化や、ロジスティック回帰などの多変量解析がある。そして無作為化は、未知の交絡因子まで群間で均等にできる唯一の方法なんだ。
医学生医学生
だからRCTがエビデンスとして強いと言われるんですね。論文抄読会で「交絡が調整されているか」をまず確認しろと言われた意味がわかりました。
ドクタードクター
その感覚はとても大切だよ。観察研究の結果を臨床に活かすときは、測定されていない交絡因子が残っていないか、常に疑う姿勢を持とう。飲酒と肺癌における喫煙は、交絡因子の代表例として覚えておくといい。

まとめ

交絡因子とは、曝露と関連し、曝露とは独立して結果の危険因子であり、因果経路上の中間因子ではない第三の因子で、曝露と結果の間に見かけ上の関連をつくり出したり真の関連を隠したりします。飲酒と肺癌の関係における喫煙はその代表例で、喫煙の有無で層別化すると関連が消えることが交絡を見抜く手がかりになります。誤差はランダムなばらつき、選択バイアスや測定バイアスは研究の設計・実施段階で生じる系統的なかたよりで、解析での補正が難しいため計画段階での予防が重要です。交絡は無作為化・限定・マッチング(計画段階)、層化・多変量解析(解析段階)で制御でき、とくに無作為化は未知の交絡因子まで均等化できます。これらの区別を理解することは、論文を批判的に読み、エビデンスを正しく臨床に活かすための基礎となります。

解答・解説

正解はbです

問われていること

疫学研究で「見かけ上の関連」を生み出す要因の名称を問う問題である。

状況の整理

・集団全体で解析すると、飲酒と肺癌に関連(因果関係らしきもの)が見えた。 ・しかし飲酒者の大半は喫煙者、非飲酒者の大半は非喫煙者であり、飲酒と喫煙が強く結びついている。 ・喫煙は肺癌の確立した危険因子である。 ・喫煙者だけ、非喫煙者だけに分けて(層別化して)解析すると、どちらの層でも飲酒と肺癌の関連は消えた。

考え方

喫煙は「曝露(飲酒)と関連し」、かつ「結果(肺癌)の原因となる」第三の因子である。飲酒者に喫煙者が偏って多いため、喫煙による肺癌の増加が、あたかも飲酒の影響であるかのように見えていたと解釈できる。このように曝露と結果の両方に関係して、両者の見かけの関連をゆがめる因子を交絡因子という。 喫煙の有無で層別化すると関連が消失したことは、飲酒と肺癌の関連が喫煙による交絡で説明できることを示しており、喫煙が交絡因子であることの決め手となる。

選択肢考察

  1. ×a.  誤差

    誤差とは、測定値と真の値とのずれである。大きく偶然誤差(ランダムにばらつくずれ)と系統誤差(一定方向にかたよるずれ)に分けられ、疫学では通常、前者を単に「誤差」、後者を「バイアス」と呼び分ける。偶然誤差は標本数を増やすことで小さくできる。本問の喫煙は測定のばらつきではなく、飲酒とも肺癌とも関連する実在の第三因子であり、誤差には当たらない。

  2. ○b.  交絡因子

    交絡因子(confounding factor)は、①曝露要因と関連があり、②曝露とは独立に結果の危険因子であり、③曝露から結果に至る因果経路の途中にある中間因子ではない、という条件を満たす因子である。喫煙は飲酒と強く関連し(飲酒者の大半が喫煙者)、肺癌の危険因子であり、飲酒によって生じる中間段階でもない。さらに喫煙の有無で層別化すると飲酒と肺癌の関連が消えたことから、観察された関連は喫煙による見かけ上のもの(交絡)だったと判断できる。

  3. ×c.  プラセボ効果

    プラセボ効果とは、薬理作用のない偽薬(プラセボ)を投与されても、「治療を受けた」という心理的期待などにより症状の改善などがみられる現象である。無作為化比較試験(RCT)では、この効果を差し引いて実薬の真の効果を評価するため、対照群にプラセボを投与し、二重盲検化を行うことが多い。介入試験に関わる概念であり、観察研究における第三因子である本問の喫煙とは無関係である。

  4. ×d.  選択バイアス

    選択バイアスとは、研究対象者の選び方や研究への参加・脱落の過程が原因で、対象集団が本来調べたい母集団を代表しなくなり、結果がかたよる系統誤差である。例として、病院受診者だけを対象にしたことによるかたより(バークソンバイアス)や、健康な人ほど就労しているための健康労働者効果などがある。本問では対象者の選び方の問題は示されておらず、喫煙は選択の過程ではなく集団内に存在する因子であるため該当しない。

  5. ×e.  測定バイアス

    測定バイアス(情報バイアスの一種)とは、曝露や結果の測定・情報収集の方法に系統的なかたよりがあるために生じるずれである。例として、症例群が対照群より過去の曝露をよく思い出す思い出しバイアス(recall bias)や、曝露の有無を知る調査者の判定がかたよる観察者バイアスがある。本問は飲酒や肺癌の測定の正確さを問題にしておらず、喫煙は測定方法のかたよりではないため該当しない。

疫学研究における結果のゆがみの整理

研究で得られた関連が真の因果関係から外れる要因として、偶然誤差、バイアス(系統誤差)、交絡の3つを区別する。 ・偶然誤差:ランダムなばらつき。標本数を増やすと小さくなる。統計学的検定や信頼区間で評価する。 ・バイアス:研究の設計や実施の段階で生じる一定方向のかたより。代表的なものは選択バイアスと情報バイアス(測定バイアス、思い出しバイアス、観察者バイアスなど)。いったんデータに入り込むと、解析段階で取り除くことは基本的にできないため、研究計画(プロトコール)の段階で入念に防ぐ必要がある。 ・交絡:第三の因子が曝露と結果の両方に関係することで生じる見かけの関連(あるいは真の関連の隠蔽)。交絡因子のデータが収集されていれば、解析段階でも調整できる点がバイアスとの大きな違いである。

交絡の制御方法

・研究計画の段階:無作為化(ランダム化。未知の交絡因子まで群間で均等化できる唯一の方法)、限定(例:非喫煙者のみを対象とする)、マッチング(症例と対照で喫煙状況などをそろえる)。 ・解析の段階:層化(層別解析。本問のように喫煙の有無で分けて解析する)、多変量解析(ロジスティック回帰分析などで複数の因子を同時に調整する)。

交絡因子と中間因子

曝露→第三因子→結果という因果経路の途中にある因子(中間因子)は交絡因子ではない。例えば「肥満→高血圧→脳卒中」における高血圧は中間因子であり、これを調整すると肥満の影響を過小評価してしまう。

POINT

・交絡因子:曝露と関連し、結果の独立した危険因子であり、因果経路上の中間因子ではない第三の因子。 ・交絡因子の有無で層別化すると見かけの関連が消える(または変化する)ことが、交絡を見抜く手がかり。 ・交絡は無作為化・限定・マッチング(計画段階)、層化・多変量解析(解析段階)で制御できる。 ・バイアス(選択バイアス・情報バイアス)は解析で補正しにくく、研究計画段階での予防が重要。 ・飲酒と肺癌の関係における喫煙は、交絡因子の代表例。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。