준모수적 혼합치료 모형에서의 벌점화 변수선택 연구

Abstract

의료 치료법의 개발로 인해 임상시험 연구에서 치료되는 환자들이 계속해서 증가되고 있다. 이러한 환자들은 충분한 추적 기간에도 불구하고 치료가 됨으로 인해 결코 암 재발과 같은 관심 사건을 경험하지 않아 생존 함수가 0이 아닌 치료율이라 일컫는 일정한 상숫값으로 수렴한다. 이와 같이 치료율을 수반하는 생존 자료의 경우 통상적으로 혼합치료 모형을 이용하여 부분 가능도에 기반한 준모수적 추론법을 통하여 분석되어왔다. 본 논문에서는 혼합치료 모형에 대한 벌점 가능도를 이용하여 치료율과 위험률에 중요한 영향을 주는 변수선택 절차를 제안한다. 여기서 벌점 함수로 LASSO, ALASSO, SCAD 그리고 HL의 사용을 연구하였다. 특히 본 논문에서는 치료율과 위험률에 서로 다른 조율모수의 사용을 제안한다. 모의실험을 통해 제안된 방법의 타당성을 보이고 실제 임상시험 자료를 이용하여 제안된 방법을 예증하였다. 추가적으로 본 논문에서는 EPECP (expected prediction error for cure probability)와 C-index를 통하여 네 가지 벌점화 변수선택 방법에 대한 예측 모형의 성능을 평가하였다. 더 나아가 군집된 다변량 생존시간 자료을 다루기 위하여 공통 프레일티를 가지는 혼합치료모형의 확장을 연구하였다.

In clinical trial studies, cured patients are progressively being observed with the development of medical treatment methods and surgical techniques. Even if the follow-up is sufficiently long, these patients are never experience the event of interest such as a cancer recurrence because they be cured. Thus, their survival function converges to non-zero values, which is called a cure rate. Survival data allowing for a cure rate have been analyzed using a mixture cure model via semi-parametric inference methods based partial likelihood for mixture cure model. In this paper, we propose a variable selection procedure based an penalized likelihood that gives an important influence for cure rate and hazard rate. Here we study the use of LASSO, ALASSO, SCAD and HL as a penalty function. In particular, we present the use of two different tuning parameters on the cure and hazard rates. The validity of the proposed method is demonstrated via simulation study. The usefulness of proposed method is illustrated with a clinical example data sets. In addition, we evaluate the performance of prediction models for four penalized variable selection methods via EPECP (expected prediction error for cure probability) and C-index. Furthermore, we study an extended mixture cure rate model with a share frailty term to analyze clustered multivariate survival time allowing for cure rate.