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04 · MR 估计方法

对应模块R/06_mr_core.R参考:Burgess 2013(IVW);Bowden 2015(Egger);Bowden 2016(加权中位数);Hartwig 2017(加权众数);Zhao 2020(MR-RAPS)

作用

估计暴露对结局的因果效应。关键设计是按可用工具变量数自适应选择方法——1 个、2 个、≥3 个 IV 各有最合适的估计量与稳健方法组合。

自适应方法选择(pick_methods

IV 数主分析附加稳健方法
1Wald ratio—(单 IV 无法评估异质性/多效性)
2IVW(固定效应)
≥3IVW(随机效应)MR-Egger、加权中位数、加权众数、MR-RAPS

代码:

r
pick_methods <- function(n_iv) {
  if (n_iv == 1) return("mr_wald_ratio")
  if (n_iv == 2) return("mr_ivw_fe")
  c("mr_ivw_mre", "mr_egger_regression",
    "mr_weighted_median", "mr_weighted_mode", "mr_raps")
}

各方法要点

Wald ratio(单 IV)

最简单的比值估计:因果效应 = 结局效应 ÷ 暴露效应。

β^MR=βoutcomeβexposure

cis-pQTL 常只有 1 个独立工具,这是最常用的情形。

IVW(≥2 IV,主分析)

逆方差加权,把各 SNP 的 Wald 比值按精度加权平均。2 个 IV 用固定效应;≥3 个用随机效应(允许平衡的多效性带来的异质性,CI 更诚实)。IVW 是主结果。

MR-Egger(≥3 IV,稳健)

在 IVW 回归里加截距项:截距 ≠ 0 提示存在定向多效性(违反排他性假设)。斜率是校正多效性后的效应估计,截距本身的检验见 敏感性分析

加权中位数(≥3 IV,稳健)

只要 ≥50% 的权重来自有效工具,估计就一致——对少数无效工具稳健。

加权众数(≥3 IV,稳健)

基于"多数有效工具给出相近估计"的众数假设,对离群工具稳健。

MR-RAPS(≥3 IV,稳健)

Robust Adjusted Profile Score,对弱工具、多效性、样本重叠都更稳健(Zhao 2020)。因两样本 MR 可能有样本重叠偏倚,把它并入 ≥3 IV 的方法集。

效应量统一(run_mr

TwoSampleMR::mr() 跑上述方法,再 generate_odds_ratios() 补 OR 与 95%CI。按结局性质统一输出:

  • binary 结局 → 输出 ORor / or_lci95 / or_uci95
  • continuous 结局 → 输出 betab / lo_ci / up_ci

主分析行用正则稳健匹配标注(不同 TwoSampleMR 版本命名略有差异):单 IV 认 Wald ratio,2 IV 认 fixed effects,≥3 认 random effects。结果表带上 overall_funclumped 标记,供下游汇总与报告。

输出字段

每个方法一行,含 method / n_iv / estimate_type(OR|beta) / point / ci_low / ci_high / pval / is_primaryis_primary == TRUE 的那行是写进主结果表和 pair_summary 的主估计。

下一步:≥3 IV 时进入 敏感性分析,全面评估异质性、多效性与稳健性。

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