Mendelian randomization (MR) is a popular epidemiological approach that utilizes genetic variants as instrumental variables (IVs) to infer the causal relationships between exposures and an outcome in the genome-wide association studies (GWAS) era. It is well-known that the inverse-variance weighted (IVW) estimate of causal effect suffers from bias caused by the violation of valid IV conditions, however, the quantitative degree of this bias has not been well characterized and understood. This paper contributes to the theoretical investigation and practical solution of the causal effect estimation in multivariable MR. First, we prove that the bias of IVW estimate is a product of the weak instrument and estimation error biases, where the estimation error bias is caused linearly by measurement error and confounder biases with a trade-off due to the sample overlap among exposure and outcome GWAS cohorts. Second, we demonstrate that our novel multivariable MR approach, MR using Bias-corrected Estimating Equation (MRBEE), can estimate the causal effect unbiasedly in the presence of many weak IVs. Asymptotic behaviors of IVW and MRBEE are investigated under moderate conditions, where MRBEE is shown superior to IVW in terms of unbiasedness and asymptotic validity. Simulations exhibit that only MRBEE can provide a strongly asymptotically unbiased estimate of causal effect in comparison with existing MR methods. Applied to data from the UK Biobank, MRBEE can eliminate weak instrument and estimation error biases and provide valid causal inferences. R package MRBEE is available online.


翻译:使用基因变异作为工具变量(IVs)来推断接触和基因组整体协会研究(GWAS)时代结果之间的因果关系;众所周知,反差加权(IVW)对因果关系的估计是因违反有效的四类条件而产生的偏见造成的;然而,这种偏差的量化程度没有很好描述和理解;本文有助于对多种可变MR中因果估计的理论调查和实际解决办法。 首先,我们证明IVW估计数的偏差是薄弱仪器和估计误差偏差的产物,其中估计误差是由测量错误和误差引起的线性偏差,而因暴露和结果GWASS组之间的抽样重叠而造成偏差。第二,我们证明我们的新颖的多变性方法,即使用Bias校准的准确估计(MRBEEE),能够对许多薄弱的IV的估算中的因果关系作出公正的估计。 将IVW和MWREE的误差与SMARE的正统性、MEEBR的正比性、MEIA的正统性、MEBR的正统性、MIBR的正性、MEA、MRBR的正性、MIBR的正向展示提供中,只能提供的正的正中,只能的正的正性、正性、正性原则的正性原则,只能的正的正性原则的正性能提供中,只能的正性原则的正性原则的正的正性原则的正性、可提供中性、可提供中性、可提供中性、可提供中性、可提供中性、可提供中性、可提供中性原则性、可提供中性原则的可提供中性电子。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!700+ppt《因果推理》课程!杜克大学Fan Li教程
专知会员服务
68+阅读 · 2022年7月11日
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月7日
Arxiv
108+阅读 · 2020年2月5日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员