Kolloquium

Adaptiv-sequentielle Studien mit adäquater Berücksichtigung von Interimspatienten

Dr. Andreas Faldum
Institut für Medizinische Biometrie, Epidemiologie und Informatik, Mainz
Ort des Vortrages: 
AM S1, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein Campus Lübeck, Ratzeburger Allee 160, 23538 Lübeck
Uhrzeit: 
10.00 Uhr s.t.
Datum: 
2. Juli 2010

 

Gruppensequentielle und adaptive Designs erlauben es während einer klinischen Studie Zwischenanalysen durchzuführen ohne die Integrität der Studie zu gefährden. Aus den Ergebnissen dieser Zwischenanalysen können dann Entscheidungen für den weiteren Studienverlauf hergeleitet werden. Während neuere biometrische Verfahren eine immer größere Flexibilität bei der Adaption von Studien nach Zwischenanalysen zulassen, werden solche Studiendesigns insbesondere in Zulassungsstudien nur zögerlich eingesetzt.
Ein Grund dafür sind Interimspatienten, die während der Dauer einer Zwischenanalyse in eine laufende Studie aufgenommen werden, da sich die Rekrutierung aus logistischen Gründen kaum stoppen lässt. Zeigt die Studie in der Zwischenanalyse den gewünschten Erfolg, so wird sie üblicherweise beendet. Die Interimspatienten wurden dann aber noch nicht berücksichtigt. Aus Gründen der Studieneffizienz sowie aus ethischen Gründen müssen alle verfügbaren Informationen Verwendung finden, um zu einer gesicherten Studienaussage zu kommen. Zudem wird jede Zulassungsbehörde die bis dato unberücksichtigten Daten der Interimspatienten einfordern. Standardverfahren ist die doppelte Auswertung ohne und dann mit den Interimspatienten. Der eben erreichte Erfolg steht folglich wieder auf dem Spiel.
Im Rahmen dieses Vortrags werden adaptive Studiendesigns vorgestellt, die einerseits alle auswertbaren Patienten bei der konfirmatorischen Analyse berücksichtigen, andererseits den Nachteil der Doppelanalyse kompensieren. Die Strategien zur adäquaten Berücksichtigung von Interimspatienten werden anhand prospektiver randomisierter Multicenterstudien veranschaulicht. Die Berücksichtigung von Interimspatienten ist immer dann besonders wichtig, wenn zwischen der Rekrutierung eines Patienten und der Erhebung seines Studienzielwertes längere Zeit vergeht. Durch Wahl einer geeigneten Strategie lassen sich Powerverluste minimieren bzw. durch Einsparungen bei der durchschnittlichen und maximalen Fallzahl ausgleichen.
 
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Adaption of an Empirical Bayes approach to investigate gene-environment interactions in large consortia

Dr. Rebecca Hein
Deutsches Krebsforschungszentrum, Heidelberg
Ort des Vortrages: 
AM S1
Uhrzeit: 
10.00 Uhr s.t.
Datum: 
4. Juni 2010

The case-only approach is more powerful to detect gene-environment interactions (GxE) than the case-control approach if the assumption of gene-environment (G-E) independence is valid. Specifically, this assumption may be violated in presence of population stratification. The empirical-Bayes (EB) procedure tests for interaction and exploits the G-E independence assumption but does not rely on this assumption (Mukherjee and Chatterjee, Biometrics, 2008, 64(3):685-94). Therefore, the EB method can have increased power compared to the case-control approach while the type I error is smaller than that of the case-only approach if the independence assumption is violated (Mukherjee et al., 2008).

The Breast Cancer Association Consortium (BCAC) is an international multidisciplinary consortium. Investigators combine data on genetic and environmental/life-style factors of their individual studies, aiming to increase the power for identifying genes that may be related to the risk of breast cancer. Besides the analyses of genetic main effects, GxE analyses involving known environmental risk factors are employed to detect new susceptibility genes. BCAC involves population-based (pb) studies (providing control samples that are considered to be representative for the population from which the cases were drawn) as well as non-population-based (npb) studies with non- representative controls.
For the analysis of genetic main effects it is supposed that reliable estimates can be obtained when combining the results of pb as well as npb studies in a meta-analysis, since it is assumed that minor allele frequencies in the control samples of the npb studies and those in the population from which the cases of the npb studies were drawn are similar. However, for the computation of GxE effect estimates this assumption may not be valid, since unrepresentative control samples may distort the estimates of environmental main and GxE effects.
To cope with this problem one may (1) conduct case-control analyses using pb studies only, which, however, results in a decrease in sample size or (2) perform case-only analyses, which may yield false positive results due to possible G-E dependence. Alternatively, one may use an adapted EB approach that makes use of all available samples while aiming to maintain the pre-specified significance level.
Simulations to estimate type I error and power of the different approaches are ongoing. Results will be presented.

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Meta-analytic methods for diagnostic tests

Dr. Jörg Kaufmann
Independent Statistical Consultant, Berlin
Ort des Vortrages: 
AM S1
Uhrzeit: 
10.00 Uhr
Datum: 
30. April 2010

Systematic reviews of diagnostic test are undertaken for the same reason as systematic reviews of therapeutic inventions: to produce estimates of performance based on all available evidence, to evaluate the quality of published studies, and so account for the variation in findings between studies.

Studies of test performance or accuracy compare test results between separate groups of patients with and without the target disease, each of whom undergoes the experimental test as well as a second “Gold Standard” reference test. The relationship between the test results and the disease status is described using probabilistic measures, such as sensitivity, specificity, accuracy and likelihood ratios.
The choice of a statistical method for pooling study results depends on the source of heterogeneity, especially variation in diagnostic thresholds. Sensitivity, specificity, accuracy and likelihood ratios may be combined directly if the results are reasonable homogeneous. When a threshold effect exists, study results may be best summarised as a summary receiver operating characteristic ROC curve. Such a curve can prove difficult to interpret and apply in practice.
 

 

Next Gen sequencing technologies and bioinformatic analysis tools: case studies

Dr. Manuela Hinz
GATC Biotech AG, Konstanz
Ort des Vortrages: 
AM S1
Uhrzeit: 
10.00 Uhr
Datum: 
19. Februar 2010

Projects performed by GATC show that the use of one next generation sequencing technology alone does not deliver the best results for all projects. Rather a combination of two or three technologies provides a more complete, cost-effective analysis. In addition to sequencing, bioinformatic analysis is critically important for gaining an in-depth understanding of the biological significance of the sequence data. The combination, analysis and visualisation of these data are key challenges to the successful application of the Next Generation sequencing technologies.

Dimensionality Reduction using Backward Peeling in Random Jungle

Kristin K. Nicodemus, PhD, MPH
University of Oxford
Ort des Vortrages: 
AM S2
Uhrzeit: 
12.00 Uhr
Datum: 
1. Dezember 2009

Given the rapidly-expanding size of genome-wide association data, dimensionality reduction (DR) is increasingly important for interpretability of machine learning results. DR creates computationally more tractable models, allows for the best use of resources for follow-up studies, may increase prediction accuracy by removing noise predictors, and can remove redundant predictors. Random Jungle (RJ; Schwarz et al., in press), a computationally efficient implementation of the random forest algorithm, provides options for a backward 'peeling' approach to DR: users specify a target number of predictors to be retained in the final set (p*) and at each iteration the algorithm peels off 50%, 33%, or all predictors with negative variable importance measures until the final set is < p*. However, how should p* be selected when it is not known a priori? I show the use of the out-of-bag error rates during peeling to select p* is strongly influenced by the “large p small n” problem. In other words, when the number of predictors is much larger than the number of observations (as is common in genome-wide association studies) it may lead to an improper estimate of p*. Further, the peeling approach may inflate some of the resulting variable importance measures, and this inflation is also more pronounced when the number of predictors is larger than the number of observations. I propose appropriate solutions to these issues when the number of predictors is much greater than the number of observations including cross-validation for the estimation of p* and the use of independent test sets for estimation of variable importances and prediction error.

Was ist Bio-Information? Überlegungen zur genetischen Hermeneutik im Hinblick auf prognostische Gentests

Prof. Dr. Christoph Rehmann-Sutter
Institut für Medizingeschichte und Wissenschaftsforschung, Universität zu Lübeck
Ort des Vortrages: 
AM S1
Uhrzeit: 
11.00 Uhr
Datum: 
20. November 2009

Im gesellschaftlichen und kulturellen Kontext ist die medizinische und biologische Genetik mehr als nur eine Naturwissenschaft. Sie enthält mehr, nämlich eine praktische Anthropologie. Das wirft die Frage nach dem Wesen genetischer Information neu auf. Was kann genetische Information bedeuten, wenn man davon ausgeht, dass das Genom nicht im Sinn eines "Programms" für den Menschen funktioniert?

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Zur Wertigkeit verschiedener Randomisierungsverfahren

PD Dr. Günther Kundt
Institut für Medizinische Informatik und Biometrie, Universität Rostock
Ort des Vortrages: 
n/a
Uhrzeit: 
n/a
Datum: 
29. Oktober 2002

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Populations-Substruktur: (K)ein Problem für genetisch-epidemiologische Fall-Kontrollstudien?

Prof. Dr. Thomas F. Wienker
Institut für Medizinische Biometrie, Informatik und Epidemiologie, Universität Bonn
Ort des Vortrages: 
n/a
Uhrzeit: 
n/a
Datum: 
17. Dezember 2002

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Einführung in die Literaturrecherche

Dr. Dagmar Lühmann
Institut für Sozialmedizin, Universität zu Lübeck
Ort des Vortrages: 
n/a
Uhrzeit: 
n/a
Datum: 
14. Januar 2003

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Text Mining in der genom-basierten klinischen Forschung

Dr. Christian Gieger
Abteilung für Bioinformatik, Fraunhofer Institut für Algorithmen und wissenschaftliches Rechnen, Sankt Augustin
Ort des Vortrages: 
n/a
Uhrzeit: 
n/a
Datum: 
21. Januar 2003

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