환자-대조군 유전체 연관성연구에서 환자/대조군의 비, 유의수준, 검정력과의 관계

Abstract

환자-대조군 유전체 연관성연구(case-control genome association study)를 함에 있어 통계적 오류를 줄이는 것은 중요하다. 하지만, 유의수준을 낮춰 제1종 오류 (type1 error, false positive)만을 줄이는데 신경을 쓴다면, 통계적 검정력 (statistical power)이 떨어져 제2종 오류(type2 error, false negative)를 높일 우려가 있다. 검정력이 줄어들면 실제 유의한 SNP를 놓칠 수 있고, 이는 많은 인력과 비용, 시간을 소모하는 결과를 가져올 수 있다. 이 연구에서 우리는 연관성연구를 하는데 있어 검정력과 환자/대조군의 비(case/control ratio) 사이의 관계를 알아보고자 했다. 이를 위해 SNP chip 데이터를 기반으로 환자/대조군의 비를 1:1부터 1:4까지 일정하게 바꿔가면서 유의수준에 따른 검정력의 변화를 알아봤다. 시료는 환자군(Case)으로 정신분열병(schizophrenia) 환자 76명, 대조군(Control)은 76~304명을 대상으로 하였다. 통게적 검정력 분석은 Genetic Power Calculator (http://pngu.mgh.harvard.edu /~purcell/gpc/)를 이용하였다. 분석결과는 유전유형, 유전형, 유전자형 시험 (dominant, recessive, genotype, allele test) 모두에서 환자군:대조군의 비를 1:1에서 1:4로 늘려갈수록 검정력이 확연히 증가함을 볼 수 있었다. 또한 각각의 경우 카이제곱검정의 유의수준 α 값을 낮게 할 수록 검정력이 감소했다. 즉, 충분한 환자군이 확보되지 않았을 때 차선으로 대조군을 일정 비율 이상 늘릴 수 있다면 검정력 감소를 어느 정도 방지할 수 있음을 볼 수 있었다. 따라서, 무작정 유의수준만을 낮춰 유의적인 SNP을 찾기 이전에 충분한 검정력 확보가 선행되어야 함을 알 수 있었다.

case Control case : control 76 schizophrenia patients 76 controls 1:1 76 schizophrenia patients 152 controls 1:2 76 schizophrenia patients 228 controls 1:3 76 schizophrenia patients 304 controls 1:4