金甦晗，周建國，管曉燕,3，梁文紅,3 ，劉建國,3

(1.遵義醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院 牙體牙髓科， 貴州 遵義 563099；2.遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 腫瘤醫(yī)院，貴州 遵義 563099；3.貴州省高等學(xué)校 口腔疾病研究特色重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室暨遵義市口腔疾病研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 遵義 563099)

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技術(shù)與方法

R軟件metagen命令在預(yù)后研究Meta分析中的應(yīng)用

金甦晗1，周建國2，管曉燕1,3，梁文紅1,3，劉建國1,3

(1.遵義醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院 牙體牙髓科， 貴州 遵義 563099；2.遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 腫瘤醫(yī)院，貴州 遵義 563099；3.貴州省高等學(xué)校 口腔疾病研究特色重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室暨遵義市口腔疾病研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 遵義 563099)

目的 介紹R軟件metagen命令在預(yù)后研究Meta分析中HR合并的運(yùn)用。方法 以實(shí)例數(shù)據(jù)為例，采用R軟件metagen命令合并HR，進(jìn)行預(yù)后研究Meta分析。 結(jié)果 metagen命令能夠進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算及森林圖繪制。 結(jié)論 metagen命令可作為系統(tǒng)評價(jià)制作者處理預(yù)后研究Meta分析的較好方法，以彌補(bǔ)R軟件其他程序包或命令的不足。

R軟件；metagen命令；預(yù)后研究；Meta分析

預(yù)后研究Meta分析是一類定量合并預(yù)后相關(guān)結(jié)局的二次文獻(xiàn)分析，主要以合并時(shí)間-生存相關(guān)數(shù)據(jù)的危險(xiǎn)比(HR)為代表[1]。用于制作該類系統(tǒng)評價(jià)的軟件主要有Review Manager，STATA等，但仍面臨較多局限，如：Review Manager需將HR轉(zhuǎn)化為O-E、V方可使用，STATA為付費(fèi)軟件、需將HR對數(shù)化等。隨著R軟件的傳播，由于其具有免費(fèi)、開源、實(shí)時(shí)更新等優(yōu)點(diǎn)，因而受到各界的廣泛應(yīng)用。國內(nèi)已有相關(guān)學(xué)者介紹R軟件在經(jīng)典Meta分析[2]、網(wǎng)狀Meta分析[3]、劑量-反應(yīng)Meta分析[4]及診斷性實(shí)驗(yàn)Meta分析[5]的運(yùn)用，但R軟件在預(yù)后研究Meta分析運(yùn)用的相關(guān)介紹尚未發(fā)現(xiàn)。此外，雖然R軟件中有專門針對預(yù)后研究Meta分析的程序包，讀者可通過metafor程序包下的rma命令予以實(shí)現(xiàn)，但仍有諸多不足，如：需對結(jié)果進(jìn)行去對數(shù)化、制作森林圖的命令復(fù)雜等。王嘉淇等[6]介紹了metagen命令在Meta分析中的運(yùn)用，但未詳述其在預(yù)后研究Meta分析中的運(yùn)用。現(xiàn)通過實(shí)例展示，介紹R軟件中meta程序包下的metagen命令在合并HR及制作森林圖方面的運(yùn)用。

1 軟件及程序包的安裝和加載

下載與安裝R及RStudio軟件參考周建國等[5]的方法，本文使用R 3.3.0 及Rstudio 0.99.896。由于metagen命令的成功運(yùn)行基于meta程序包，因此需要安裝meta程序包。有以下兩種方式：第一種是通過軟件直接下載安裝，具體命令為：install.Packages(“meta”) ，在彈出的對話框中選擇某個(gè)鏡像(CRAN)安裝；第2種是在鏡像站下載到本地，再手動安裝。安裝完成后再由library(“meta”)命令完成加載。需要注意的是，若選擇手動加載方式，需把Meta程序包的支持包(coda、lattice、MASS及MCMCpack)一并下載、加載。

2 數(shù)據(jù)的加載與預(yù)處理

2.1 數(shù)據(jù)加載 參考周建國等[5]的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，本文以Ma等[7]《The Efficacy of Erlotinib Versus Conventional Chemotherapy for Advanced Nonsmall-Cell Lung Cancer》的數(shù)據(jù)為例，以無進(jìn)展生存期(progression free survival, PFS)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行演示，根據(jù)治療方案的狀態(tài)進(jìn)行亞組分析。

2.1.1 數(shù)據(jù)錄入 將表1的數(shù)據(jù)錄入Excel，按治療狀態(tài)(treatment status)進(jìn)行亞組分析，具體賦值如下：一線治療為1，二線治療為2，二線或三線為3，狀態(tài)未知(not given, NG)為4，最終將數(shù)據(jù)保存于F盤，命名為erlotinib.csv。R軟件可通過命令讀取多種格式的數(shù)據(jù)，如：SPSS、STATA、SAS等軟件的數(shù)據(jù)。此外，讀者也可直接打開R軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入。

表1 厄洛替尼單藥治療非小細(xì)胞肺癌的無進(jìn)展生存期匯總

StudyTearHRLCIUCITreatmentstatusLilenbaum20081．450．982．15NGZhou20150．160．100．26first-lineStinchcombe20111．030．751．42first-lineCiuleanu20121．211．041．42first-lineGridelli20121．531．311．77first-linePerol20121．261．051．52second-lineRosell20120．370．250．54first-lineChen20120．64440．43250．9601NGKelly20120．840．611．14second-lineKarampeazis20131．210．911．61secondorthird-lineLee20130．990．701．40second-lineHeigener20141．601．222．09first-lineKawaguchi20141．220．971．55secondorthird-lineWu20150．420．270．66first-line

2.1.2 數(shù)據(jù)讀取 通過read.csv命令在RStudio中讀取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)集命名為cont。圖1顯示RStudio讀取數(shù)據(jù)已成功。

圖1 RStudio軟件讀取數(shù)據(jù)

2.2 HR數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 由于HR不服從正態(tài)分布，因此需將HR、UCI、LCI取對數(shù)轉(zhuǎn)換為ln(HR)、ln(UCI)、ln(LCI)，如無特殊說明，均按95%CI，計(jì)算公式如下：

按以上公式計(jì)算繁瑣，通過Metafor程序包的cbind命令進(jìn)行HR對數(shù)化及標(biāo)準(zhǔn)誤的計(jì)算， lnhr表示HR的對數(shù)化結(jié)果，lnuci及l(fā)nlci分別表示95%CI上下限的對數(shù)化結(jié)果，selnhr表示HR對數(shù)化后的標(biāo)準(zhǔn)誤。具體命令如下：lnhr=log(contMYMhr)；

lnlci=log(contMYMlci)；lnuci=log(contMYMuci)；selnhr=(lnuci-lnlci)/(2*1.96)。

3 metagen命令進(jìn)行HR的Meta分析

3.1 Meta分析 首先，運(yùn)行metagen命令前需加載meta程序包，命令為：library(meta)。其次，進(jìn)行HR的Meta分析，命令為：pfs=metagen(lnhr,selnhr,sm="HR",data=cont,studlab=paste(contMYMstudy,contMYMyear,sep = ","))。其中，studlab為設(shè)定研究的標(biāo)簽，這里設(shè)置為study及year，且兩者之間用逗號隔開。最終運(yùn)行結(jié)果如圖2，納入研究數(shù)目k=14，顯示了隨機(jī)效應(yīng)及固定效應(yīng)模型的具體結(jié)果。由于限制性極大似然估計(jì)方差分量tau2=0.192 4，H=3.44，I2=91.5%，異質(zhì)性檢驗(yàn)Q=153.62，P<0.001，說明納入研究間存在較大異質(zhì)性，因此，選擇隨機(jī)效應(yīng)模型的結(jié)果，即合并效應(yīng)量HR=0.885 2(95%CI:0.692 7-1.131 2)，P=0.329 7，可得出厄洛替尼與化療治療非小細(xì)胞肺癌在PFS方面沒有顯著性差異。

圖2 metagen命令運(yùn)行的Meta分析結(jié)果

3.2 亞組分析 由于存在異質(zhì)性，因此進(jìn)行亞組分析探索異質(zhì)性來源。本文通過對治療方案的狀態(tài)(treatment status)進(jìn)行亞組分析予以演示。

加入byvar命令進(jìn)行亞組分析，具體命令為byvar=treatmentstatus。本例只需顯示隨機(jī)效應(yīng)結(jié)果，則加入命令comb.random=TRUE,comb.fixed=FALSE。運(yùn)行結(jié)果如圖3，可看出不同治療方案狀態(tài)并未對PFS產(chǎn)生明顯影響，也不能解釋異質(zhì)性來源。

圖3 metagen命令的亞組分析結(jié)果

3.3 森林圖的繪制 通過forest(pfs)命令，可顯示PFS的森林圖(見圖4)，可看到每個(gè)亞組的異質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果及合并結(jié)果。

圖4 metagen命令制作PFS的森林圖

4 metagen命令與rma命令的異同

對于熟悉R軟件的系統(tǒng)評價(jià)制作者而言，使用R軟件中Meta分析相關(guān)程序包進(jìn)行Meta分析較容易，其大多采用metafor程序包中的“rma()”函數(shù)對HR及其可信區(qū)間進(jìn)行合并，操作方法同metagen命令，均需將HR對數(shù)化、計(jì)算對數(shù)化后的標(biāo)準(zhǔn)誤，具體方法參見董圣杰等[2]的文獻(xiàn)。不同點(diǎn)如下：①M(fèi)etafor程序包默認(rèn)只提供隨機(jī)效應(yīng)模型的合并結(jié)果，如需在固定效應(yīng)模型中進(jìn)行異質(zhì)性檢驗(yàn)，則需加上命令method=“FE”，具體命令為：pfs=rma(yi=lnhr,sei=selnhr,methods= "FE",data=cont)。②本例數(shù)據(jù)運(yùn)行rma命令的結(jié)果如圖5，得出的限制性極大似然估計(jì)方差分量及異質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果均與metagen命令相一致，但rma不能直接顯示HR的合并結(jié)果，須通過predict(pfs,transf=exp)命令對合并結(jié)果進(jìn)行去對數(shù)化。③rma運(yùn)行結(jié)果中隨機(jī)效應(yīng)模型的合并效應(yīng)量為HR=0.871 2(95%CI：0.624 6-1.215 1)，P=0.416 6，與metagen結(jié)果基本符合，但metagen命令的合并效應(yīng)量相對保守。④兩者均能顯示森林圖，metagen命令繪制的森林圖較為美觀，能夠顯示異質(zhì)性檢驗(yàn)、合并效應(yīng)量等結(jié)果，而rma若要顯示上述結(jié)果需自行編輯相關(guān)命令予以實(shí)現(xiàn)，繪制的森林圖也稍顯單調(diào)(見圖6)。

圖5 rma命令Meta分析相關(guān)結(jié)果

圖6 rma命令制作的PFS森林圖

R軟件是一款開源的免費(fèi)統(tǒng)計(jì)分析軟件，用戶可通過加載不同程序包實(shí)現(xiàn)各種統(tǒng)計(jì)學(xué)運(yùn)算及統(tǒng)計(jì)圖繪制。R軟件在普通Meta分析中擁有眾多程序包，常用的是meta程序包、metafor程序包，其他類型的Meta分析亦可通過其他相關(guān)程序包予以實(shí)現(xiàn)[8-11]。對于預(yù)后研究的Meta分析尚無專門程序包來實(shí)現(xiàn)所有統(tǒng)計(jì)計(jì)算及圖形繪制，雖可通過metafor程序包下的rma命令、metabin命令等實(shí)現(xiàn)，但上述命令也有不同程度缺陷，如：rma命令只能進(jìn)行單一模型運(yùn)算，且森林圖的繪制需要復(fù)雜的編程過程，無疑給廣大生物醫(yī)學(xué)使用者帶來了挑戰(zhàn)。本文介紹的metagen命令，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)后研究中HR及其95%CI的合并、亞組分析，且命令簡單、圖形精美、讀者易重復(fù)。

當(dāng)然，metagen命令尚存不足，如不能簡單、快速地進(jìn)行meta回歸、敏感性分析、檢測發(fā)表偏倚等，讀者可通過meta程序包或者metafor程序包予以實(shí)現(xiàn)。隨著R軟件程序包的逐漸優(yōu)化、預(yù)后研究Meta分析方法學(xué)的不斷完善，這些不足將會被一個(gè)完整的程序包一一解決。

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[收稿2016-06-23;修回2016-08-31]

(編輯：王 靜)

Application of metagen command of R software for Meta-analysis of prognosis studies

JinSuhan1,ZhouJianguo2,GuanXiaoyan1,3，LiangWenhong1,3,LiuJianguo1,3

(1.Department of Endodontics, Stomatological Hospital Affiliated of Zunyi Medical University, Zunyi Guizhou 563099, China;2.Department of Oncology, Affiliated Hospital of Zunyi Medical University, Zunyi Guizhou 563099, China; 3.Special Key Laboratory of Oral Diseases Research, Institutions of Higher Learning in Guizhou Province, Key Laboratory of Oral Diseases Research in Zunyi City, Zunyi Guizhou 563099, China)

Objective To introduce the method of Meta-analysis of prognosis studies in R software. Methods We conducted Meta-analysis to consolidate hazard ratio (HR) by using metagen command in R software through an example data. Results We obtained descriptive statistics, subgroup analysis, and forest plot for the fixed or random model. Conclusion Meta-analysis of prognosis studies can be realized by metagen command in R software.

R software； metagen command；prognsis studies; Meta-analysis

貴州省科技創(chuàng)新人才團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目(NO：黔科合人才團(tuán)隊(duì)[2013]4026)；貴州省高等學(xué)校重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目(NO：SZXK-201207-04)；貴州省高等學(xué)校特色重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目(NO：黔教合KY字[2013]109)；省市科技合作專項(xiàng)資金項(xiàng)目(NO：省市科合[2014]41)；貴州省教育廳青年項(xiàng)目(NO：黔教科[2010]045)。

劉建國，男，博士，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：口腔生物學(xué)、齲病和牙周病的病因與預(yù)防、牙頜畸形矯治的基礎(chǔ)與臨床研究，E-mail:13087891001@163.com。

R319；TP317

A

1000-2715(2016)05-0529-06