基于CiteSpace的國(guó)內(nèi)外精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究熱點(diǎn)與前沿分析

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精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)(precision medicine)，又稱精準(zhǔn)醫(yī)療，是以個(gè)性化醫(yī)療(personalized medicine)為基礎(chǔ)，隨著基因組測(cè)序技術(shù)的快速進(jìn)步和生物信息與大數(shù)據(jù)科學(xué)的交叉應(yīng)用而發(fā)展起來的新型醫(yī)學(xué)概念與醫(yī)療模式。其本質(zhì)是通過研究基因組學(xué)、蛋白組學(xué)等組學(xué)信息和臨床醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)[1]，對(duì)大樣本人群與特定疾病類型進(jìn)行生物標(biāo)記物的分析與鑒定、驗(yàn)證與應(yīng)用，從而精確找到疾病的原因和治療的靶點(diǎn)，并對(duì)一種疾病不同狀態(tài)和過程進(jìn)行精確亞分類，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病和特定患者個(gè)性化精準(zhǔn)治療的目的，提高疾病診治與預(yù)防的效益[1]。

美國(guó)醫(yī)學(xué)界在2011年首次提出“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”的概念。2015年1月20日，奧巴馬在美國(guó)國(guó)情咨文中提出“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計(jì)劃”。美國(guó)提倡的“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”概念，是基于“人類發(fā)現(xiàn)改變某些基因可以導(dǎo)致某種疾病發(fā)生的機(jī)制。因此如果人們改變?cè)摶颍涂梢灶A(yù)防這種疾病的發(fā)生或?qū)ζ溥M(jìn)行治療”[2]。

2015年2月，我國(guó)19位專家組成了國(guó)家精準(zhǔn)醫(yī)療戰(zhàn)略專家委員會(huì)[3]。2015年3月11日，我國(guó)科技部召開國(guó)家首次精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)戰(zhàn)略專家會(huì)議，對(duì)我國(guó)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展制定戰(zhàn)略性計(jì)劃[1]。

科學(xué)知識(shí)可視化圖譜是在信息技術(shù)的推動(dòng)下，發(fā)展起來的一種新型計(jì)量學(xué)工具。本文利用CiteSpace，以中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CNKI)和Web of Science(WOS)中收錄的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)作為研究樣本，分析國(guó)內(nèi)外精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)和前沿。

1 材料與方法

國(guó)內(nèi)研究數(shù)據(jù)源于CNKI，包括期刊文獻(xiàn)、會(huì)議論文、碩博士論文、特色期刊文獻(xiàn)。采用檢索式：主題=(精準(zhǔn)醫(yī)療 OR 精準(zhǔn)醫(yī)學(xué) OR 個(gè)體化醫(yī)療 OR 個(gè)性化醫(yī)療)，檢索起始時(shí)間不受限定，檢索截止時(shí)間2016年10月17日，檢索到1 648篇文獻(xiàn)，去重及刪除會(huì)議通知等不相關(guān)文獻(xiàn)后，共1 618篇。國(guó)際研究數(shù)據(jù)來源于WOS，采用檢索式：主題: (“precision medicine”) OR 主題: (“individual medicine”) OR 主題: (“personalized medicine”)，數(shù)據(jù)庫(kù)選擇SCI-EXPANDED，文獻(xiàn)類型不限定，檢索起始時(shí)間不受限定，截止時(shí)間為2016年10月17日，共得到8 869篇文獻(xiàn)，去重后得到8 869篇文獻(xiàn)。

CiteSpace軟件主要用于探測(cè)和分析學(xué)科研究前沿隨時(shí)間的變化趨勢(shì)以及研究前沿與其知識(shí)基礎(chǔ)之間的關(guān)系，并可以發(fā)現(xiàn)不同研究前沿之間的內(nèi)部聯(lián)系，可以根據(jù)“年輪”大小和顏色的區(qū)別展示分析內(nèi)容，一個(gè)“年輪”代表一個(gè)節(jié)點(diǎn)?！澳贻啞杯h(huán)內(nèi)的顏色代表關(guān)鍵詞在不同年代出現(xiàn)，并從冷色到暖色逐漸變化；年輪的厚度與關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次成正比，年輪越厚，表明該關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越多；節(jié)點(diǎn)間的連線代表節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)間的共現(xiàn)關(guān)系，連線越粗，表明節(jié)點(diǎn)間關(guān)系越緊密，它們同時(shí)出現(xiàn)在同一篇文獻(xiàn)中的可能性越大；連線的顏色代表兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)出現(xiàn)在同一篇文章中的最早年份[4]。

CiteSpace 信息可視化軟件既可以繪制直觀的科學(xué)知識(shí)圖譜，也可以通過后臺(tái)運(yùn)行數(shù)據(jù)處理得到詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息。在關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)圖譜的基礎(chǔ)上通過導(dǎo)出匯總表得到有關(guān)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞頻次和突現(xiàn)值(Burst term)等指標(biāo)數(shù)據(jù)。

利用CiteSpaceII提供的詞頻探測(cè)技術(shù)，通過考察詞頻的時(shí)間分布，將其中頻次變化率高的詞(Burst term)從大量的主題詞中探測(cè)出來，依靠詞頻的變動(dòng)趨勢(shì)，而不僅僅是頻次的高低，來確定前沿領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)[5]。突現(xiàn)的關(guān)鍵詞可在可視化圖譜中通過紅色進(jìn)行標(biāo)注，代表關(guān)鍵詞的爆發(fā)性。一般認(rèn)為，突現(xiàn)率高的關(guān)鍵詞就可以代表精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)前沿領(lǐng)域。

2 結(jié)果與分析

2.1 研究文獻(xiàn)的時(shí)間分布

從CNKI年度發(fā)文量看，國(guó)內(nèi)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究起步于1992年。在1992-2009年間，國(guó)內(nèi)學(xué)者在此領(lǐng)域發(fā)文量很少；2010年起國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的研究興趣逐漸增強(qiáng)，僅2015年收錄文獻(xiàn)量就是2014年的5.43倍。盡管數(shù)據(jù)庫(kù)中還未收錄2016全年文獻(xiàn)，但現(xiàn)收錄文獻(xiàn)數(shù)量已超過2015年收錄量，到2016年10月17日，發(fā)表的文獻(xiàn)就占國(guó)內(nèi)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)全部文獻(xiàn)的19.96%。

從WOS年度發(fā)文量來看，國(guó)際精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的研究起步于1985年，較國(guó)內(nèi)起步早。在1985-2005年間，發(fā)文量很少。2006年以來，國(guó)際上精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的研究逐漸增加，且呈較快增長(zhǎng)趨勢(shì)，其增長(zhǎng)速度大于國(guó)內(nèi)。

2.2 國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)

2.2.1 國(guó)內(nèi)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)與前沿

對(duì)CNKI的數(shù)據(jù)進(jìn)行共被引分析，時(shí)區(qū)選擇1992-2016年，時(shí)間跨度1年, 閾值選擇Top 50。運(yùn)行軟件后共得到節(jié)點(diǎn)633個(gè)，連線646條，通過修剪得到國(guó)內(nèi)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖，國(guó)內(nèi)及國(guó)際精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域年度發(fā)文量如圖1所示。

圖1 國(guó)內(nèi)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖

突現(xiàn)率高的關(guān)鍵詞可以代表精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)前沿領(lǐng)域。通過CiteSpace對(duì)這類詞進(jìn)行截取，得到國(guó)內(nèi)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域高Burst值表(見圖2)。

圖2 國(guó)內(nèi)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)高Burst值表

2.2.2 國(guó)際精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究熱點(diǎn)

對(duì)WOS下載的數(shù)據(jù)進(jìn)行共被引分析，時(shí)區(qū)選擇1985-2016年, 時(shí)間跨度為1年，閾值選擇Top50，節(jié)點(diǎn)類型選擇Keyword，得到出現(xiàn)頻次較高的熱點(diǎn)詞匯列表(表1)。

從表1可以看出，personalized medicine頻次最高，其次是Cancer、breast-cancer。利用CiteSpace對(duì)WOS的數(shù)據(jù)進(jìn)行Keyword值的Burst分析，共得到52個(gè)Burst值在3.53以上的關(guān)鍵詞。代表國(guó)際精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)前沿的前10個(gè)高Burst值關(guān)鍵字見圖3。

表1 國(guó)際精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)高頻詞表

圖3 國(guó)際精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)高Burst值關(guān)鍵詞

3 討論

本文借助CiteSpace軟件，對(duì)CNKI和WOS上“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了國(guó)內(nèi)外精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)與前沿的文獻(xiàn)計(jì)量分析，為研究人員開展精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究提供了一定參考。從精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)年度發(fā)文量來看，從2010年開始，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的研究興趣逐漸增強(qiáng)，國(guó)際精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域文獻(xiàn)的增長(zhǎng)速度快于國(guó)內(nèi)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域文獻(xiàn)增長(zhǎng)速度。結(jié)合時(shí)區(qū)視圖可知，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究具有較大的傳承性，而不僅僅在部分時(shí)區(qū)內(nèi)對(duì)該方向進(jìn)行研究，研究具有延續(xù)性。

從精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)Keywords共現(xiàn)圖來看，國(guó)內(nèi)“個(gè)體化醫(yī)療”節(jié)點(diǎn)圓心為綠色，表明其最早出現(xiàn)在文獻(xiàn)中是綠色所代表的年代，即2002年。由年輪旁邊的放射性線可知，其連線較密集，與多數(shù)關(guān)鍵詞年輪均存在連線，說明其與較多其它關(guān)鍵詞共同出現(xiàn)在同一文獻(xiàn)。國(guó)際關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜中“personalized medicine”的節(jié)點(diǎn)最大，首次出現(xiàn)于2000年文獻(xiàn)中，此后學(xué)者對(duì)其進(jìn)行不間斷研究。關(guān)于個(gè)體化醫(yī)療，王廣基等[6]在綜述國(guó)內(nèi)中醫(yī)藥領(lǐng)域代謝組學(xué)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，對(duì)其應(yīng)用前景和存在問題進(jìn)行了扼要評(píng)析。關(guān)于personalized medicine，美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)和基因組學(xué)院(ACMG)Green, Robert C等[7]發(fā)表了有關(guān)臨床外顯子分析和基因組測(cè)序中的偶然發(fā)現(xiàn)一文。

國(guó)內(nèi)高頻關(guān)鍵詞的分析顯示，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究的主要目標(biāo)是從基因?qū)用鎸?duì)腫瘤進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)個(gè)體的精準(zhǔn)醫(yī)療。國(guó)際精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)對(duì)腫瘤關(guān)注度較高，我國(guó)學(xué)者在后續(xù)研究中要注重這些方面的研究。本文的可視化分析還表明，“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”“precision medicine”從2015年開始與其他關(guān)鍵詞共現(xiàn)在同一文獻(xiàn)中。2015年1月，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在國(guó)情咨文中提出“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計(jì)劃”，以生物醫(yī)學(xué)研究成果為基礎(chǔ)，以腫瘤、糖尿病、囊性纖維化等疾病治療為目標(biāo)，開展針對(duì)個(gè)體的“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”。國(guó)內(nèi)對(duì)美國(guó)“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計(jì)劃”解讀與探討的相關(guān)論文均獲得較高引用[8-9]；國(guó)際Collins, Varmus[10]關(guān)于精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)新倡議一文，具有437次高被引數(shù)。近期側(cè)重癌癥研究，而長(zhǎng)期目標(biāo)旨在生成適用于整個(gè)健康和疾病范疇內(nèi)的知識(shí)。

結(jié)合國(guó)內(nèi)、國(guó)際精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)高頻詞表、高Burst值表可知，國(guó)內(nèi)基因組學(xué)、基因測(cè)序、基因突變、藥物基因組學(xué)、個(gè)性化醫(yī)療，國(guó)際pharmacogenomics、pharmacogenetics、precision medicine既是熱點(diǎn)又是前沿。

藥物基因組學(xué)是國(guó)內(nèi)、國(guó)際共同的研究前沿。國(guó)內(nèi)許力,王升啟[11]藥物基因組學(xué)的發(fā)展及其在個(gè)體化用藥中的應(yīng)用一文的被引數(shù)達(dá)33次。Anderson[12]關(guān)于基因型指導(dǎo)與標(biāo)準(zhǔn)患者華法林劑量的隨機(jī)試驗(yàn)一文，被引405次。同時(shí)，中外研究人員對(duì)個(gè)性化醫(yī)療、基因方面投入精力較大。精準(zhǔn)醫(yī)療熱點(diǎn)圖與精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)本質(zhì)相一致，即通過基因組、蛋白質(zhì)組等組學(xué)技術(shù)和醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)，對(duì)大樣本人群與特定疾病類型進(jìn)行生物標(biāo)記物的分析與鑒定、驗(yàn)證與應(yīng)用，從而精確尋找到疾病的原因和治療的靶點(diǎn)，并對(duì)一種疾病的不同狀態(tài)和過程進(jìn)行精確分類，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病和特定患者個(gè)性化精準(zhǔn)治療的目的，提高疾病診治與預(yù)防的效益。