リードタイムバイアス、レングスタイムバイアス、および過剰診断

スクリーニングは、早期発見が有益であるかのように見せかけることがありますが、実際にはそうでない場合があります。これは、見かけ上の利益を膨らませる3つの系統的な歪みがあるためです。リードタイムバイアスは、死亡を遅らせることなく測定される生存期間を延長し、レングスタイムバイアスは、進行の遅い疾患を優先的に捕捉し、過剰診断は、決して害を引き起こさなかったであろう疾患を検出します。これらのバイアスを認識することは、スクリーニングプログラムが真に命を救うかどうかを判断するために不可欠です。

Definition

リードタイムバイアスとは、疾患を早期に診断することによってのみ引き起こされる、見かけ上の生存期間の延長を指します。レングスタイムバイアスとは、スクリーニングで検出された症例において、進行が遅く、悪性度の低い疾患が過剰に表現されることを指します。そして過剰診断とは、その人の生涯において症状や死を引き起こすことはなかったであろう疾患の検出を指します。

Scope

このトピックでは、リードタイムバイアス、レングスタイムバイアス（およびその極端な形態である過剰診断）が生存統計をどのように歪めるか、そしてランダム化試験による疾患特異的死亡率がなぜその解毒剤となるのかを説明します。これは、スクリーニングのエビデンスを評価するための方法論的なトピックであり、個々の人がスクリーニングを受けるべきかどうかについての助言ではありません。

Core questions

• 疾患を早期に診断することが、死亡を遅らせることなく生存統計を延長するのはなぜですか？
• 定期的なスクリーニングが、進行の遅い疾患を優先的に検出するのはなぜですか？
• 過剰診断とは何ですか、また偽陽性とはどのように区別されますか？
• 検出時点からの生存期間が、スクリーニングの利益を誤解させる尺度となるのはなぜですか？
• これらのバイアスを防ぐための研究デザインと評価項目は何ですか？

Key concepts

• リードタイムバイアス
• レングスタイムバイアス
• 過剰診断
• 過剰治療
• 生存率と死亡率の評価項目
• 不活発な疾患と進行性の疾患
• ランダム化試験による疾患特異的死亡率

Mechanisms

リードタイムバイアスは、生存期間が慣習的に診断時から測定されるために生じます。診断を早めることで、死亡の瞬間が変わらなくても、測定される生存期間にリードタイムが加算されます。レングスタイムバイアスは、進行の遅い腫瘍が検出可能な前臨床期に長く留まるため、定期的なスクリーニングでは、スクリーニング間に症状として現れる進行の速い腫瘍よりも、それらを捕捉する可能性が高くなるために生じます。したがって、スクリーニングを受けた集団は、予後が良好な疾患で豊富になります。過剰診断は、レングスタイムバイアスの極限的なケースであり、検出された疾患が非常に不活発である（またはその人が他の原因で先に死亡する可能性が高い）ため、決して害を引き起こすことはなかったであろう疾患を指します。これら3つすべてが、必ずしも死亡を減少させることなく生存統計を膨らませるため、スクリーニングを受けた集団と受けていない集団をランダムに比較した疾患特異的死亡率が、標準的な安全策となります。

Clinical relevance

これらのバイアスは、スクリーニング検査が5年生存率を上昇させ、診断数を増加させながらも、全死亡率を変化させない理由、そして過剰診断が、その人を脅かすことのなかった疾患の治療につながる理由を説明します。これらの概念は、スクリーニングのエビデンスを評価する上で中心的であり、利益がどのように測定され、潜在的に過大評価されるかを記述するものであり、個々のスクリーニング決定のための指針ではありません。

Epidemiology

過剰診断は、スクリーニングで検出されるがんの発生率がプログラム導入後に急激に上昇するものの、進行がんや死亡率の減少がそれに伴わないという集団動向から推測されています。このパターンは、BleyerとWelch（2012）によって乳がんのマンモグラフィー検診で記録されています。同様の懸念は、Essermanら（2009）およびWelchとBlack（2010）が議論しているように、不活発な疾患の貯留層を持つ前立腺がん、甲状腺がん、その他の種類のがんにも当てはまります。

Evidence & guidelines

生存率と発生率はこれらのバイアスの影響を受けやすいため、スクリーニングの評価は、疾患特異的死亡率を主要評価項目とするランダム化試験に依拠しており、死亡率の減少と並行して過剰診断の推定値が報告されることが増えています。ガイドライン作成機関は現在、プログラムを推奨するか否かを決定する際に、過剰診断の規模を明示的に考慮しており、これはWelchとBlack（2010）およびEssermanら（2009）によってレビューされた文献におけるスクリーニングの利益と害の再構築を反映しています。

History

リードタイムバイアスとレングスタイムバイアスは、20世紀半ばにスクリーニングが拡大し、臨床医が早期発見が死亡率の明確な改善なしに生存統計を改善することに気づいたときに明確化されました。過剰診断は、2000年代から2010年代にかけてスクリーニング議論の中心となり、乳がんおよび前立腺がんのスクリーニングに関する生態学的分析が、進行がんの比例的な減少なしに発生率の上昇を示したため、スクリーニングの利益の伝え方を再構築するよう求める声が高まりました。

Debates

がん検診における過剰診断の規模はどのくらいですか？

スクリーニングで検出されたがんのうち過剰診断される割合の推定値は、がんの種類や方法によって大きく異なります。これは、過剰診断は個人では観察できず、集団の傾向や長期の試験追跡調査から推測する必要があるため、その規模については議論が続いています。

過剰診断を減らすためにスクリーニングを再設計すべきですか？

提案には、検出閾値の引き上げ、間隔の延長、スクリーニング対象者のリスク層別化、過剰治療を抑制するための不活発な病変の名称変更などが含まれ、それぞれが感度の一部を犠牲にして害を減らすことを目指しています。

Key figures

• H. Gilbert Welch
• William C. Black
• Laura Esserman
• Archie Bleyer

Seminal works

• welch-black-2010
• bleyer-welch-2012
• esserman-2009

Frequently asked questions

過剰診断と偽陽性の違いは何ですか？

偽陽性とは、疾患がない人における陽性スクリーニング結果であり、さらなる検査によって解決されます。過剰診断とは、症状や死を引き起こすことはなかったであろう真の疾患の真の診断です。病理は本物ですが、それを検出して治療しても利益はなく、害のリスクを伴います。

5年生存率の改善だけでは、スクリーニングプログラムが機能していることを証明するのに十分ではないのはなぜですか？

生存期間は診断時から測定されるため、疾患を早期に検出すること（リードタイムバイアス）や、進行の遅い疾患を優先的に捕捉すること（レングスタイムバイアス）は、誰も長生きすることなく生存統計を上昇させる可能性があります。真の利益を示すためには、疾患特異的死亡率の低下、理想的にはランダム化試験によるものが求められます。