1、因果关联研究方法 交互作用（Interaction）Outline 概述 交互作用概念、识别、评价意义 交互作用分析 交互作用度量尺度、统计学模型、评价指标、假设检验、分析程序和注意问题 基因-环境交互作用 基因-环境交互作用意义、模式、研究设计与分析 其它有关信息 第一节 概述 一、交互作用的概念 交互作用概念 Factor A:9-3=21-15 Factor B:15-3=21-9 交互作用概念 FactorB-FactorB+FactorA-FactorA+0 5 10 15 20 25 12 FactorB-FactorB+0 5 10 15 20 25 12 FactorA-FactorA+交互作用概念 交互作用概念 Smoking:50-510-1 Radon:50-10 5-1 交互作用概念 0 10 20 30 40 50 60 12 Smoking-Smoking+0 10 20 30 40 50 60 12 Radon-Radon+Radon-Radon+Smoking-Smoking+交互作用概念 某一因素的真实效应（单独效应）随着另一因素水平的改变而改变。 样本含量与功效 检测交互作用比只检测主效应需要更多的样本含量 当满足因素独立性假定时，病例-病例研究的相乘交互作用估计功效更高（Yang et al 1997）。 若两个暴露因素均为危险因素，而且二者存在正交互作用，则检测相加交互作用比相乘交互作用功效更高（VanderWeele 2012）。 5.高阶交互作用 一阶交互作用two-way interaction 指两个变量间的交互作用(AB)二阶交互作用three-way interaction 指三个变量间的交互作用(ABC)，即两个变量的交互作用依赖于第三个变量的水平。 There is a three-way interaction whenever a two-way interaction differs depending on the level of a third variable.高阶交互作用 No three-way interaction-the two-way interactions are the same 高阶交互作用 Thr。
2、种或两种以上暴露因素同时存在时所致的效应不等于它们单个作用相联合的效应时，则称因素之间存 在交互作用。 交互作用概念 One predictor relates to the outcome depends on the level of the other predictor.The effect of one variable differs depending on the level of another variable.The effect of X on Y depends on the level of a third variable.Interaction in epidemiology is a term referring to a change in the magnitude or direction of the association between exposure and disease of interest according to the level of a third factor in epidemiological studistics.IPRI,2011.4.样本含量与功效 Excel程序（VanderWeele,2012)QUANTO（developed by Gauderman,University of Southern California）http:/biostats.usc.edu/software This program computes sample size or power for association studies of genes,gene-environment interaction,or gene-gene interaction.Available study designs include the matched case-control,case-sibling,case-parent,and case-only designs.样本含量与功效 Excel程序:以病例-对照研究为例 假定两个暴露因素G和E在对照组的比例均为50%且两暴露独立分布，病例:对照=1:1，双侧检验水准0.05，power 0.80，两因素的OR为1.1和1.2，相乘交互作用参数为1.5。
3、互作用的识别 交互作用识别 统计表 所有可能交叉组合情况下的结局指标 we observe an interaction between two factors whenever the simple effects of one change as the levels of the other factor are changed.统计图 观察另一因素各水平下某因素与结局指标关系图是否平行（additive interaction）Another,probably easier way to recognize an interaction is to notice that the lines connecting the points are not parallel.交互作用识别 交互作用识别 交互作用识别 交互作用识别 交互作用识别 交互作用识别 交互作用识别 交互作用识别 三、交互作用评价的意义 交互作用评价的意义/目的 Subgroups：识别对某干预受益最大的人群（亚组）（资源有限情况下）To identify the subgroups of individuals疾病间联系的大小或方向发生改变 效应修饰与混杂 效应修饰效应修饰混杂混杂 与研究设计无关，是研究中的一种客观现象。 有关，取决于研究设计。 产生机理因子间相互作用所致混杂因子在比较组间分布不均衡所致 与研究的真实性 无关，应加以准确而详尽的描述，是研究者希望报告的。 歪曲真实性，应极力避免，否则将 导致研究结果的偏差。 研究意义 发现效应修饰对构建病因假说具有 实际价值。 控制混杂偏倚可提高研究结果的内部 真实性。 注意：A factor can be a confounder or effect modifier,both,or neither.If a factor is both a confounder and an effect modifier,the need for exploring the nature of the effect modification would supersede the need for controlling confounding factors.Zheng T,B。
4、 in which the intervention or treatment is likely to have the largest effect(resources to implement interventions may be limited).Covariates：识别最可能施加干预的协变量以降低主要暴露因素的效应（另一主要暴露因素不容易施加干 预的情况下）To find other covariates to be intervened upon to eliminate much or most of the effect of the primary exposure of interest(it may not be possible to intervene directly on the primary exposure of interest).交互作用评价的意义/目的 Mechanism：揭示暴露影响疾病发生的机制 To provide insight into the mechanisms for the outcome.Power：提高评价某暴露对结neity of effect 效应修饰 Additive effect modification Multiplicative effect modification 效应修饰 Additive effect modification：Yes Multiplicative effect modification：No 效应修饰 Additive effect modification：No Multiplicative effect modification：Yes 3.效应修饰与混杂 The association between X(exposure)and Y(outcome)is distorted by the presence of another variable C(confounder).Study A found an association between cigar smoking and baldness.The study was confounded by age.效应修饰与混杂 相同点：都关心第三个因素如何影响暴露因素和疾病间的联系 都可导致暴露因素和。
5、局影响总效应的把握度 To help increase power in testing for the overall effect of an exposure on an outcome.Model：仅从纯统计学角度，包含交互作用项的模型拟合数据更好 To fit the data better when the model includes the additional flexibility allowed by an interaction term.交互作用评价的意义 基因-基因交互作用 环境-环境交互作用 基因-环境交互作用 第二节 交互作用分析 一、交互作用度量尺度 Additive interaction 考虑吸烟与石棉对肺癌的影响 Additive scale interaction相加交互作用=0:no additive interaction 0:positive interaction or super-additive or synergism 正交互作用/超相加交互作用/协同作用 1:positive multiplicative interaction氨酸（PA）代谢途径中的酶缺陷，使得苯丙 氨酸不能转变成为酪氨酸，导致苯丙氨酸及其酮酸蓄积，并从尿中大量排出。 (苯丙氨酸羟化酶基因突变+饮食)HPV感染和宫颈癌：HPV感染+其它因素 肺气肿：1抗胰蛋白酶基因缺乏+吸烟 2.效应修饰与调节作用 效应修饰 effect modification 调节作用 moderation 概念：外部因子改变了研究因素与疾病的关联强度 The measure of association(e.g.,the odds ratio,prevalence ratio)between an exposure and an outcome is different depending on the value of a third variable.效应修饰因子：effect modifier 调节因子：moderator 效应修饰与调节作用 效应修饰、调节作用与交互作用在某种意义上（从数据分析的角度）是同义词。 交互作用关注的是两个暴露因素对疾病的联合作用。 效应修饰和调节作用强调的是研究某暴露因素对疾病的作用时，受到效应。
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