前向き研究と後ろ向き研究を、ほとんどの人が定義できていない

「前向き研究」は良い、「後ろ向き研究」は悪い。ランダム化試験は前向き研究。ではコホート研究は全部後ろ向き研究なの?違います。「前向き研究をやります!」と宣言してからやる研究が前向き研究なの?どう宣言を定義するの?
こういう基本的な疑問に、きちんと答えられる人は、実はそんなにいません。経験上、かなりの医学研究者(特に医者)が、コホート研究=後ろ向き研究、と考えています。が、だったら「前向き」「後ろ向き」を定義する必要が無いわけです。

この記事では、ハーバードで定義している「前向き研究」「後ろ向き研究」を紹介します。この記事を読めば、例えば誰かに「それは後ろ向きだ!」と突っ込まれても、「研究デザインは前向きです」と自信を持って答えられるようになります。

前向き研究と後ろ向き研究を、ほとんどの人が定義できていない

前向き研究と後ろ向き研究を、ほとんどの人が定義できていない

この記事を書く理由の一つに、私の昔経験した苦い経験があります。

ある臨床研究(病院のデータを使ったコホート研究)を国際誌にsubmitして、reviseとなりました。reviewerのコメントの一つに、「この研究は後ろ向きのように感じられる」というものがありました。私はmanuscriptに「前向き研究」と書いていて、実際前向きだったのですが(以下参照)、このときは前向きか後ろ向きか定義に自信がなく、「研究デザインは前向きだが、後ろ向きの解析かと聞かれれば後ろ向きだ」と(一見意味不明な)返答をしてしまいました。するとそのreviewerは「前向きか後ろ向きか、変更することは許されない」とコメントし、Editorの判断でrejectとなってしまいました。。

確かにstudy designを嘘ついて論文を書くことは、断じて許されません。ただ、返答も含め嘘はついていませんし、実際正しい表現でした。「study designは前向きだ」とも明記していました。この時点で私がきちんとそれらを定義できず、reviewerにわかるようはっきり説明・主張できないことが原因でした

けれど、そもそも「前向き研究」「後ろ向き研究」がしっかりと定義できていれば、manuscriptを読めば前向きだと分かるわけです。だからその点を質問すること自体がおかしいし、記載を変えるよう誘導するような質問をしてrejectの判断することはナンセンスです。Editorもreviewerも、「前向き研究」が定義できていなかったわけです。

明らかな前向き研究(ランダム化試験など)だったら問題ありません。コホート研究が問題です(疫学研究手法に関してはこちら)。前向きコホート研究と後ろ向きコホートは何が違うのでしょう?

前向きコホート研究と後ろ向きコホート研究の違い

前向きコホート研究と後ろ向きコホート研究の違い

ハーバードでは次のように定義します。「Exposureの測定がOutcomeの測定より前なら前向き研究、後なら後ろ向き研究」。どういうことでしょう?

そもそも、ほとんどの臨床研究・疫学研究は、「〇〇により☓☓が起こるか」という因果関係を追求したいがためのものです。例えば、「心不全患者に対し、スタチンで脳卒中を予防できるか」という研究において、Exposureはスタチン、Outcomeは脳卒中です。「ICUでの低K血症は高い院内死亡率を予測するか」というのも「因果推論」の一つと考えます。この場合、Exposureは低Na血症、Outcomeは院内死亡です。私の研究は、「MRIを取った患者の中で、あるMRI所見がその後のイベントと関連するか」という研究でした。よって、ExposureはMRI所見、Outcomeはイベントです。

明らかに、MRIはイベント発生前に測定されています。測定された画像の解析は、ここでは関係ありません(outcomeがわからない状態で解析すればOKです)。よって、私の研究は前向きコホート研究なのです。より正確に言えば、Study designは前向きだ、ということです。前向きか後ろ向きかは、Study Designの事を言っています。

後ろ向きコホートは、例えばこんな研究です。「ある工場で最近喘息になっている人が多い。何が原因なのだろう。」この場合、Outcomeが測定されている集団の中で、新たにExposure(例えばある化学物質の室内濃度)を定義し、その関連性をみます。よって後ろ向きです。

この研究はどちら向き?

狭心症で心臓カテーテル検査を行った患者の血液検体で、あるバイオマーカーを測っておきます。ある程度人数が増えた時点で、予後のデータを取り、そのバイオマーカーと予後の関係を調べました。これはどちら向きのコホート研究でしょうか?

答えは「前向き」です。なぜなら、そのバイオマーカーを測定している(Exposureの測定)がOutcomeの測定より前だからです。

臨床経験から、狭心症患者において、1年越しのあるバイオマーカー(クレアチニン)の変化量が、その後の予後と関連するだろうと予想し、研究をすることにしました。しかし狭心症患者で、クレアチニンを1年越しに測っている人は限定されます。これはどちら向きのコホート研究でしょうか?

答えは「後ろ向き」です。なぜなら、Exposure(1年越しのバイオマーカーの変化量)の測定が、Outcomeの測定より後だからです。

CTのレジストリー研究は全部前向きでしょうか?

そうです、全部「前向き」です。なぜなら、CTの何らかのパラメーターをExposureとし、様々なOutcomeをみるため、Exposureの測定がOutcomeの測定の前だからです。

その研究が登録されているかはどう考える?

疫学・臨床研究はなんであれ、倫理委員会を通さないとだめです。これは前向き研究か、後ろ向き研究かとは関係ありません。

それとは別に、研究をUMINClinicalTrials.govに登録することは、かなりメジャーになってきています。これに登録していることと「前向き」「後ろ向き」はどう関連するのでしょうか?

実はそこまで関係ありません。データ収集前に登録していれば「前向き」であることを意味しますが、登録していなくとも「後ろ向き」であることを意味するわけではありません。登録していればどうこうというわけではなく、「Exposureの測定がOutcomeの測定の前か後かが定義です。ただ、同じ前向きコホート研究でも、ClinicalTrials.govに登録されていれば、信頼性と質が高いと評価される、という違いはあります。

なぜそう定義する?

前向きは質が高く、後ろ向きは質が低いです。なぜなら、後ろ向き研究は、Outcomeが測定された後でExposureを測定するため、selection biasが生じるからです。分かりやすく言うと、Outcomeの有無に応じてExposureが変わってしまう場合を、後ろ向き研究というわけです。

クレアチニンの1年の変化量と予後の関係を調べた研究を考えましょう。その臨床医は、クレアチニンが1年間で上がる人は予後が悪い、という経験を基に研究をデザインしています。しかし、クレアチニンを1年越しに測っている人は限定されます。しかしデザイン上そういう人しかincludeされないので、selection biasが生じるということです。

私の研究(MRI所見と予後の関係)を考えましょう。そもそもMRIを取っている人しかincludeされず、outcomeに応じてExposureである画像が変わるわけはありません。なので、前向き研究です。

ちなみにもちろん、Outcomeがわかる状況で、MRI画像を解析しては、バイアスが生じます。これはそもそも研究として成り立ちません。画像解析がExposureの場合、Outcomeの情報がわからない環境(コアラボともいいます)での解析が望ましく、そうであれば研究の信頼性が高くなります。

結論

Exposureの測定がOutcomeの測定より前なら前向き研究、後なら後ろ向き研究(デザイン)です。

コホート研究=後ろ向き、と信じている臨床医は多いです。彼らが間違っています。こういう概念は疫学であり、疫学のトレーニングを受けている臨床医は少ないのが現状です。自信を持って、前向き、後ろ向きを言いましょう。

ではまた。

-疫学・臨床研究

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