Theil–Sen = pairwise slope의 median · Passing–Bablok = pairwise slope의 shifted median (shift 크기 K = #(S < −1)) · 절편 = 보통의 median
Passing–Bablok 기울기는 pairwise slope를 정렬한 뒤 K만큼 이동한 중앙값으로 추정한다.
Passing–Bablok의 −1 경계값: 기하학적 의미
기하학적 직관 · 방향(각도)
slope = tan θ · 이상적 관계 slope 1 = 45°
수식 해석 · S < −1의 순위 이동
같은 직선, 각도 표기만 변경
slope −2 = θ −63.4° · 직선은 180° 회전해도 같은 직선 → −63.4° + 180° = 116.6° → 45° 중심 범위의 오른쪽 끝
숫자로 정렬하면
−3−2|−0.50.81.01.11.31.51.8
↑ K = 2개가 맨 왼쪽 · | = slope −1 경계
방향(각도)으로 정렬하면
−0.50.81.01.11.31.51.8|−3−2
↑ 같은 K = 2개가 맨 오른쪽으로 wrap-around → median 순위도 K칸 오른쪽
−1 자체에 통계적 의미는 없음. slope 1(45°)을 중심에 두고 직선 방향을 −45° < θ < 135°로 대칭이 되게 펼칠 때의 경계값 −45°를 slope로 쓴 것이 −1. 경계 위의 S = −1은 제외. R: mcr::mcreg(method.reg = "PaBa") 기본값 slope.measure = "radian" = 각도 기준 median
비교표 · 시뮬레이션 · R 코드 (Deming은 참고)
핵심 개념 · 세 회귀의 가정
OLS
Deming
Passing–Bablok
오차
Y만 (X 고정)
X·Y 둘 다 · 정규 · 분산비 λ 지정
X·Y 둘 다 · 분포 무관
적합 기준
수직 잔차² 합 최소
λ로 가중한 직교 거리² 합 최소
점 쌍 기울기의 중앙값
이상치
민감
민감
robust
CI
t 분포
jackknife · bootstrap
순위 기반 · bootstrap
주의
X 오차 시 기울기 축소
비례 오차면 weighted Deming
선형성 전제 (cusum), 원법은 오차분산비 = b²
선택 기준: X가 기준법(오차 무시 가능)이면 OLS 가능 · 둘 다 검사법이면 Deming(정규·λ 알 때) 또는 PB(분포 미상·이상치) = CLSI EP09 관례 · r ≈ 1이면 셋이 거의 동일 (논문 2: r = 0.997)
Figure 2. 측정법 비교 · A 관계 / B 절대 차이 / C 퍼센트 차이GC Labs non-blanking 측정값과 Seegene glycerol blanking 측정값 비교 · 파란 실선 = 평균 차이, 점선 = 그 95% CI (limits of agreement 아님)
A · RELATIONSHIP
Passing–Bablok
r = 0.997Y = 11.94 + 0.99X
두 방법은 매우 높은 상관관계를 보이지만, 측정값의 일치를 의미하지 않음
Slope 95% CI 0.977–1.013 → 1 포함Intercept 95% CI 9.50–14.76 → 0 불포함
비례 차이는 작고 · 일정한 양의 차이가 남음
B · ABSOLUTE DIFFERENCE
Bland–Altman · mg/dL
+10.7 mg/dL95% CI 8.9–12.6 mg/dL
새 non-blanking 방식이 평균적으로 더 높음 · 대부분의 점이 0선 위
C · PERCENT DIFFERENCE
Bland–Altman · %
+10.0%95% CI 8.3–11.7%
낮은 TG에서는 같은 절대 차이가 더 큰 퍼센트 차이로 보임
150 mg/dL 약 +6.9%200 mg/dL 약 +5.0%500 mg/dL 약 +1.4%
높은 상관관계는 두 측정값의 일치를 의미하지 않는다. 회귀식은 변환 관계를, Bland–Altman은 실제 차이를 제시한다.
Choi R, et al. Ann Lab Med. 2025;45:291–299 · Figure 2
열 순서 · Chloramphenicol → Levofloxacin → Clindamycin → Erythromycin → Tetracycline S susceptible · R resistant · I intermediate · S-S-R-R-R = 앞의 두 약에는 감수성, 뒤의 세 약에는 내성
MDR DEFINITION
3개 이상 항생제 계열에 내성
538 / 1,67232.2%
분모는 전체 AST 3,512균주가 아니라, 5개 비β-lactam 약 결과를 함께 평가할 수 있었던 1,672균주
PRIMARY RESISTANCE PATTERNS · S · R · R · RCHL · LVX · CLI · ERY · TET
364 / 53867.7%
주요 MDR resistance pattern · Clindamycin + Erythromycin + Tetracycline 동시 내성
SECONDARY RESISTANCE PATTERNS · R · R · R · R
110 / 53820.4%
Levofloxacin까지 포함한 4개 약 동시 내성
PATTERN SHARE
S-S-R-R-R364 · 67.7%
S-R-R-R-R110 · 20.4%
R-R-R-R-R23 · 4.3%
기타 11개41 · 7.6%
INTERPRETATION NOTE32.2%는 전체 임산부의 비율이 아니다. 1,672개 GBS isolate 중 MDR phenotype을 보인 균주의 비율이다.
1,672균주 중 538균주(32.2%)가 MDR이었고, 주요 resistance pattern은 clindamycin·erythromycin·tetracycline 동시 내성이었다.MDR 비율과 동시 내성 항생제 조합을 함께 평가한다.
Bae HG, et al. Yonsei Med J. 2022;63:717–723 · Table 2
논문 3 · 검사법 차이에 따른 집락률 과소평가 가능성
PAPER 3 · GBS COLONIZATION · Yonsei Med J 2022
THIS STUDY본 연구의 검사 흐름
① Vaginal swab only질 면봉
② Direct inoculation5% sheep blood agar에 직접 접종
③ Incubation35–37°C · 5% CO2 24 h
④ Suspected coloniesMALDI Biotyper로 GBS 확인
주의 · Selective enrichment 없음일부 GBS carrier를 놓칠 가능성
VS
Direct plating ↔ Selective enrichment핵심 차이 검체 부위 + 증균 단계
CDC-RECOMMENDED회수율을 높이는 표준 접근
① Vaginal + rectal질 + 직장 면봉 채취
② Selective brothTodd Hewitt 또는 Lim broth
③ Blood agar증균 후 배지 접종
④ GBS recovery회수 가능성 증가
✓ GBS 회수율 증가검체 부위 확대 + 선택 증균
10.6%→
실제 집락률은 더 높을 가능성본 연구에서 관찰된 전국 GBS 집락률
METHOD LIMITATION
논문 Discussion은 기존 근거를 인용해, selective enrichment 없이 direct agar plating을 쓰면 GBS carrier가 최대 약 50%까지 false-negative일 수 있다고 설명했다. 이 연구에서 정확히 50%가 누락됐다는 뜻은 아니다.
10.6%는 검사에서 관찰된 값이다. 검사 민감도가 낮으면 실제 prevalence보다 낮아질 수 있다.
집락률은 생물학적 차이뿐 아니라 검체 채취 부위와 배양 방법에도 영향을 받는다.이 연구의 10.6%는 direct vaginal culture 방식 때문에 실제 GBS 보균율을 과소평가했을 가능성이 있다.
Bae HG, et al. Yonsei Med J. 2022;63:717–723 · Methods / Discussion
2×2 표 · Chi-square와 Fisher’s exact
Pearson Chi-square test
Asymptotic approximation
X² 통계량을 카이제곱분포로 근사
표본과 기대빈도가 충분히 크면 정확검정과 매우 비슷한 결과가 나올 수 있음
Fisher’s exact test
Exact probability
고정된 주변합에서 가능한 2×2 표를 직접 계산
기대 빈도가 작아도 Type I error가 α를 넘지 않음
검정 선택 기준: 전체 N보다 expected cell count
논문 3
전체 자료 규모 N=33,721
대부분의 비교 셀에 충분한 관찰 수
→ Chi-square test
vs
논문 5
과거 37 vs 최근 209 균주
일부 범주 비교에서 희소 셀 발생
→ Fisher’s exact test
표본과 기대빈도가 충분히 크면 두 결과가 매우 비슷해질 수 있다.
이 논문은 비율 비교에 chi-square test를 우선 적용하고, 기대빈도가 작은 경우 Fisher’s exact test를 사용했다. Fisher’s exact test는 희소한 2×2 표에 적합하지만 조건부 검정이어서 다소 보수적일 수 있다. · Agresti (1992), Upton (1992)
미생물 다중결과 · 분석 층 + FDR
04 · MULTIPLICITY
양성/음성 · Ct value · 상대 풍부도 · Alpha/Beta diversity · 개별 OTU
미생물 분석 · 주요 결과변수 6종
qPCR양성 / 음성
정한 균이 검출되었는가
범주형 · n (%) · Fisher’s exact
qPCRCt value
몇 번째 cycle에서 신호가 잡혔는가 · 낮을수록 target DNA가 많음
연속형 · Mann–Whitney U
16S rRNARelative abundance
그 검체의 전체 read 중 해당 분류군의 비율
합이 100%인 조성 자료 · 하나가 늘면 다른 것이 줄어듦
16S rRNAAlpha diversity
검체 하나 안의 다양성 · Chao1은 종의 수, Shannon은 종 수와 균등도
검체당 값 하나
16S rRNABeta diversity
검체 사이 군집 구성의 거리 · 검체 쌍마다 거리를 계산
Principal components 기반 차원축소로 시각화 이 논문에서는 CRC군과 대조군 사이 유의한 차이 없음
PCoA: 거리행렬 D → 거리 구조를 좌표로 · 어떤 dissimilarity든 입력 가능
같은 X(같은 표준화)의 Euclidean distance로 PCoA ≡ PCA → PCA = Euclidean PCoA의 특수한 경우
② 거리 재현과 음의 고유값
원래 거리가 Euclidean이면 전체 차원 PCoA는 거리를 정확히 재현 · PCoA1–2만 그리면 저차원 투영(근사)
Bray–Curtis 등 non-Euclidean → 음의 고유값 = 오류가 아니라 "유클리드 공간에 완전히 못 넣는다"는 흔적
축 설명 %는 convention에 따라 다름(vegan wcmdscale: Σλretained / Σ|λ| 또는 / Σλ>0) → 음의 고유값 크기 확인 · 작으면 대개 무시, 크면 Lingoes(d′ = √(d² + 2c), vegan이 우선 제시) · Cailliez(d′ = d + c) 보정
③ NMDS · 논문 4
논문 4의 방법론 기술은 불명확
NMDS: 거리 값이 아니라 rank order(dAB < dAC < dAD) 보존 · 적합도는 stress, metaMDS는 반복 실행으로 최소 stress 해
논문 4는 principal components라고만 기술하여 PCA/PCoA가 명확하지 않다. QIIME의 표준 흐름은 거리행렬 → PCoA이다.
방법론적 불명확성: 풍부도 행렬의 PCA인지 β-diversity 거리행렬의 PCoA인지 원문만으로 구분할 수 없다.
Beta diversity · R 코드와 결과 (모의자료)
일반 분석 방법론
Shannon P=0.986alpha diversity 차이 없음
PERMANOVA R²=0.225, P=0.001community composition 차이 · 군이 변동의 22.5%를 설명
betadisper P=0.968dispersion 차이로 설명되지 않음
보조 코드와 출력 · 검체 20개(CRC 10 · Control 10) × OTU 60개
bc <- vegdist(otu, "bray") # ① 거리행렬
pco <- cmdscale(bc, k = 2, eig = TRUE) # ② PCoA 좌표
adonis2(bc ~ group, data = meta) # ③ PERMANOVA
anova(betadisper(bc, meta$group)) # ④ 산포 동질성
> head(alpha, 3)
observed chao1 shannon group
S1 55 55.6 3.68 CRC
S2 50 52.5 3.55 CRC
S3 57 58.5 3.61 CRC
> aggregate(shannon ~ group, alpha, median)
group shannon
1 Control 3.640
2 CRC 3.645
> wilcox.test(shannon ~ group) → P = 0.986
> PCoA 축 설명 비율: PCo1 23.6%, PCo2 10.0%
> adonis2(bc ~ group, data = meta, permutations = 999)
Df SumOfSqs R2 F Pr(>F)
Model 1 0.526 0.225 5.227 0.001
Residual 18 1.811 0.775 NA NA
Total 19 2.337 1.000 NA NA
> anova(betadisper(bc, group)) → P = 0.968
PCoA · 점 하나 = 검체 하나
결과 해석
PCo1·PCo2는 변동의 23.6% · 10.0%만 표시한다. 그림은 요약이며 검정은 거리행렬 전체를 사용한다.
논문 4 · qPCR과 16S rRNA의 분석 역할
PAPER 4 · CRC MICROBIOME · Sci Rep 2020
STUDY POPULATION · CRC
CRC 38 patients → 39 CRC samples
한 환자에서 primary adenocarcinoma lesion 2개
38명 / 39조직환자 수와 조직 수 구분
조직 검체
STUDY POPULATION · CONTROL
Control 21 individuals
대조군의 normal tissue
21명normal tissue
qPCR
특정 CRC-associated bacteria 검출
Fusobacterium nucleatumcolB+ E. colibft+ Bacteroides fragilisEnterococcus faecalisStreptococcus gallolyticus
Positive / NegativePositive rate → Fisher’s exact test
Ct valueMann–Whitney U test
특정 균이 있는가 · 얼마나 많이 검출되는가
16S rRNA sequencing
전체 microbial community 분석
Relative abundance분류군별 상대풍부도
Alpha diversity검체 안의 다양성
Beta diversity검체 사이 군집 차이
Individual OTUs개별 OTU 비교
총 698 OTUs→multiple testing→FDR correction
전체 세균 군집을 폭넓게 탐색
qPCR · Targeted특정 균을 미리 정해서 검사
VS
16S · Community-wide전체 세균 군집을 폭넓게 탐색
qPCR은 특정 균의 검출을, 16S rRNA는 전체 미생물 군집의 구성을 본다.같은 조직에서 나온 결과라도 분석법에 따라 질문과 통계 방법이 달라진다.
Kim M, et al. Sci Rep. 2020;10:19915 · Methods / Results
논문 4 · Table 2: CRC 관련 세균 qPCR 검출률
PAPER 4 · CRC MICROBIOME · Sci Rep 2020
Table 2 발췌·강조 · CRC 관련 세균 5종의 qPCR 검출률 비교
INTERPRETATION NOTE
82.1%는 환자 전체의 장내 Fusobacterium 비율이 아니라, CRC carcinoma tissue에서 qPCR로 F. nucleatum이 검출된 비율이다.
검출률 · prevalence≠상대풍부도 · relative abundance
KEY RESULT
Fusobacterium nucleatum
CRC32 / 3982.1%
VS
CONTROL0 / 210%
P < 0.0001
CRC carcinoma tissue에서 유일하게 뚜렷한 검출률 차이를 보인 세균
OTHER BACTERIA
나머지 4개는 유의한 차이 없음
모두 P > 0.05
colB+ E. coli38.5% vs 19.0%P=0.1538
bft+ B. fragilis35.9% vs 38.1%P=1.0000
Enterococcus faecalis15.4% vs 4.8%P=0.4037
Streptococcus gallolyticus0% vs 4.8%P=0.3500
STATISTICAL TEST
Fisher’s exact test
qPCR positive / negative 비율 비교
PositiveNegativeCRC327Control021
→ Fisher’s exact · P < 0.0001
5개 후보 세균 중 F. nucleatum만 CRC 조직에서 뚜렷하게 높은 qPCR 검출률을 보였다.CRC 82.1% vs control 0% · Fisher’s exact P < 0.0001
Kim M, et al. Sci Rep. 2020;10:19915 · Table 2
논문 4 · Figure 1: F. nucleatum의 병기·조직별 분포
PAPER 4 · CRC MICROBIOME · Sci Rep 2020
A · StageB · TissueC · fadA
Figure 1 · F. nucleatum의 tumor stage·tissue type 및 fadA 검출 결과
A · TUMOR STAGE
초기·후기 모두 높은 검출률
Control0 / 210%
Early I/II12 / 1392.3%
Late III/IV20 / 2676.9%
두 CRC stage 모두 control보다 높음 · P<0.0001 each Early vs Late 자체의 차이는 유의하지 않음
B · TISSUE TYPE
암 조직에서 가장 높음
Carcinoma tissue · CT32/39 · 82.1%
Adjacent normal · AT38.9%
Non-CRC-site normal · NT33.3%
Control tissue0%
CT vs AT · P=0.0002CT vs NT · P<0.0001
같은 CRC 환자에서도 F. nucleatum은 carcinoma tissue에 더 집중됨
C · fadA VIRULENCE GENE
fadA도 CRC tissue에서 더 흔함
CRC carcinoma tissue69.2%
VS
Control tissue9.5%
P < 0.0001
adhesion / invasion 관련 virulence factor
qPCR Ct VALUE
qPCR-positive 조직끼리 비교했을 때 carcinoma tissue의 Ct가 AT/NT보다 더 낮았다. Mann–Whitney U · P<0.0001 낮은 Ct → 상대적으로 더 많은 target DNA
Figure 1 직접 표시 아님 Ct comparison: Results / Supplementary Fig. S1
F. nucleatum 검출률은 CRC 초기·후기 모두 높았으며, 동일 환자의 carcinoma tissue에서 더 높았다.검출 여부와 조직 위치에 따른 분포를 구분해 해석한다.
Kim M, et al. Sci Rep. 2020;10:19915 · Figure 1
Beta diversity · 검체 간 미생물 군집 차이
개념도 · principal component plot과 같은 차원축소 플롯 읽기
SAMPLE REPRESENTATION
점 하나 = 검체 하나
각 조직 검체의 전체 microbial composition을 저차원 공간의 한 점으로 표현 수백 개 OTU 정보가 몇 개 축으로 요약됨
DISTANCE
점 사이 거리 = 군집 구성 차이
가까운 점미생물 구성이 상대적으로 비슷함
멀리 떨어진 점미생물 구성이 상대적으로 다름
집단 분리는 군집 차이 가능성을 시각화하지만, 그림만으로 통계적 유의성을 확정하지 않음
THIS STUDY
CRC vs Control
β-diversity · 유의한 차이 없음α-diversity도 유의한 차이 없음
전체 microbial community 수준에서 두 집단이 뚜렷하게 분리되지 않음
ALPHA DIVERSITY · 한 검체 안species richness / evenness
97.5th
2018–2021 · blanking
2022 · non-blanking
