肝癌免疫治療的研究熱點及可視化分析

楊晰，楚堯娟，陳娟娟，楊婷，劉沖，張瑞，杜書章

0 引言

肝癌是目前嚴重威脅人類健康的惡性腫瘤之一，在世界范圍內肝癌的發(fā)病率排名第六，死亡率排名第三[1]。世界衛(wèi)生組織2020年統(tǒng)計結果顯示，全球約有90.5萬肝癌新增病例和83萬肝癌死亡病例[2]。目前臨床上針對肝癌的主要治療方法有手術切除、肝動脈化療栓塞術（TACE）、局部射頻消融和肝移植。但很多患者確診時已進入疾病的終末期，錯過了最佳治療時間，造成肝癌的治療效果差、死亡率高、易復發(fā)等特點，即便后期采取了放療、化療手段，療效依舊不理想[3]。這些現(xiàn)狀迫切需要我們研究出新的治療方法，免疫治療就是在這樣的背景下逐漸成為了基礎研究和臨床研究的熱點。腫瘤的免疫治療是一種新的治療手段，通過激發(fā)機體的免疫功能來增強腫瘤微環(huán)境的抗腫瘤免疫力，從而控制和殺傷腫瘤細胞[4]。經查閱，未發(fā)現(xiàn)有作者對肝癌的免疫治療進行文獻計量分析。本文旨在對肝癌免疫治療的相關研究進行定量考查和可視化分析，使廣大學者能夠更加直觀地了解肝癌免疫治療的研究內容,從而挖掘相關的熱點，對比中文和外文在研究熱點和發(fā)文趨勢上的不同，為進一步加強和完善國內肝癌免疫治療深層次研究奠定基礎。

1 資料與方法

1.1 資料來源

在進行數據提取時，外文數據選取PubMed數據庫，因2020年數據尚未統(tǒng)計完善，檢索時間設定為建庫至2019年，共檢出文獻2 081篇。中文數據選取CNKI、維普和萬方數據庫進行檢索，檢索時間為建庫至2019年，共檢出文獻1 159篇，Note-Express進行查重處理，得到有效文獻901篇。檢索方法見表1。

表1 研究的數據來源Table 1 Data sources of research

1.2 研究方法

運用書目共現(xiàn)系統(tǒng)（Bicomb-2）[5]抽取相關資料，包括發(fā)表年份、期刊來源、期刊國家、主題詞等。將主題詞按出現(xiàn)頻次由高至低排列后，截取高頻詞，生成詞篇矩陣和共現(xiàn)矩陣。用gCLUTO1.0軟件對詞篇矩陣進行雙向聚類分析，同時對聚類結果進行可視化，得到矩陣可視化圖，分析高頻詞所代表的研究熱點內容的結構。采用Net-Draw2.089對共現(xiàn)矩陣進行社會網絡分析，并利用UCINET6.212進行點中心度和接近中心度分析。

2 結果

2.1 肝癌免疫治療相關文獻的分布特征

檢索PubMed建庫以來至2019年肝癌免疫治療的相關文獻共計2 081篇，每年的發(fā)文量見圖1?？梢钥闯?，自1962年出現(xiàn)第一篇肝癌免疫治療相關文獻后，該領域的研究始終呈螺旋式上升，2000—2019年發(fā)表的文獻數量占文獻總量的59.5%。文獻涉及作者總人數8 280人，其中來自第二軍醫(yī)大學的學者王宏發(fā)文28篇，發(fā)文量排名第一。來自首都醫(yī)科大學北京佑安醫(yī)院介入腫瘤與肝病中心的學者王洋和來自北京大學肝病研究所的學者張浩分別發(fā)文26篇。共有655種期刊發(fā)表了肝癌免疫治療的相關文獻，排名前三的期刊分別為Cancer Research、Cancer Immunology、Immunotherapy、International Journal of Cancer。期刊來源中，來自美國、英國和德國的期刊最多，占比分別為43.9%（913篇）、14.8%（309篇）和7.7%（160篇）。

圖1 PubMed建庫至2019年關于肝癌免疫治療研究的發(fā)文量Figure 1 Number of published periodical articles about immunotherapy for liver cancer in PubMed database from establishment to 2019

檢索中文數據庫（CNKI、萬方、維普），經過查重后得到有效文獻901篇，每年的發(fā)文量見圖2。第一篇肝癌免疫治療相關的中文文獻出現(xiàn)在1975年，1975—2005年呈明顯上升趨勢，2005年以后呈現(xiàn)折線波動，2000—2019年發(fā)表的文獻數量占文獻總量的84.4%。文獻涉及作者總人數1 652人，其中來自第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院腫瘤科的學者任軍和來自四川大學華西醫(yī)院肝臟外科的學者盧武勝分別發(fā)文9篇，來自成都醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院的學者吳少平和來自南京師范大學生命科學院的學者陸東東分別發(fā)文8篇，發(fā)文量排名前四。共有275種期刊發(fā)表了肝癌免疫治療的相關文獻，排名前三的中文期刊分別是《中國腫瘤生物治療雜志》、《醫(yī)學綜述》和《中國腫瘤臨床》。

圖2 中文數據庫建庫至2019年關于肝癌免疫治療研究的發(fā)文量Figure 2 Number of published periodical articles about immunotherapy for liver cancer in Chinese database from establishment to 2019

綜上，通過對肝癌免疫治療相關文獻的分析可以看出，肝癌的免疫治療近年來在國際上屬于研究熱點，且中國學者參與了較多的國際研究。

2.2 高頻詞詞頻統(tǒng)計分布

在PubMed數據庫中，納入文獻中有實質意義的主要主題詞+副主題詞有2 472個，經驗法選取出現(xiàn)頻次≥38的35個主題詞作為高頻詞，詞頻累計3 687，占總頻次的38.16%，這些詞體現(xiàn)了肝癌免疫治療研究的重點和熱點，見表2。在中文數據庫中，納入文獻中有實質意義的關鍵詞有1 621個，經驗法選取出現(xiàn)頻次≥29的12個關鍵詞作為高頻詞，詞頻累計1 467，占總詞頻的32.33%，這些詞體現(xiàn)了中文文獻中肝癌免疫治療的研究重點和熱點，見表3。

表2 PubMed建庫至2019年肝癌免疫治療相關文獻的高頻詞Table 2 High-frequency subject headings about immunotherapy for liver cancer in PubMed database from establishment to 2019

表3 中文數據庫建庫至2019年肝癌免疫治療相關文獻的高頻詞Table 3 High-frequency subject headings about immunotherapy for liver cancer in Chinese database from establishment to 2019

2.3 高頻詞的聚類分析結果

分別對中英文數據庫提取的高頻詞進行4-10的聚類測試，最終分析得出外文文獻和中文文獻的最佳聚類組數均為4類，分別生成矩陣可視化樹狀圖和山峰圖，見圖3、4。樹狀圖中標注的數字對應山峰圖中峰頂的數字，樹狀圖右側為該聚類中對應的主要主題詞/關鍵詞。每個山峰為一個類集合，山峰的位置、體積、高度和顏色都描述了相關類群的信息，山峰的體積大小反映了對應文獻數量的多少，山峰的高度反映了類內相似性的高低[6]。圖4A中聚類3的峰頂為紅色，峰體積較大，表示類內相似度標準差較低，文獻數量比較多且主題相對一致。聚類2山峰較平緩，峰頂為綠色，說明該聚類的類內相似度較低，研究主題較為離散。聚類0和聚類1峰頂的顏色趨近紅色，且山峰相對獨立，體積大于聚類2，表明這兩個聚類的主題離散程度介于聚類2和聚類3之間且均對應一定數量的文獻。我們可以在每個聚類中，選取貢獻度大的來源文獻作為標簽文獻，從而進一步整理出該研究方向的主題及未來發(fā)展方向。相比于PubMed數據庫，中文數據庫提取的文獻聚類效果稍差，聚類山峰平緩相連，除聚類3外，峰頂顏色均為綠色和藍色，說明中文文獻中關于肝癌免疫治療這一主題的研究內容較為離散，沒有區(qū)分出明顯的方向性，見圖4B。

圖3 PubMed數據庫（A）和中文數據庫（B）關于肝癌免疫治療高頻詞聚類分析結果的矩陣可視化樹狀圖Figure 3 Matrix visualization of cluster analysis about high-frequency subject headings about immunotherapy for liver cancer in PubMed database(A)and Chineses database(B)

圖4 PubMed數據庫（A）和中文數據庫（B）關于肝癌的免疫治療的主題詞聚類山峰圖Figure 4 Matrix visualization of cluster mountains analysis about high-frequency subject headings about immunotherapy for liver cancer in PubMed database(A) and Chinese database(B)

2.4 高頻詞的社會網絡分析結果

PubMed數據庫中，高頻詞的社會網絡圖，見圖5，共有35個節(jié)點，每個節(jié)點代表1個主題詞，點與點之間通過相互關聯(lián)性的連線連接，連線越粗代表兩點關聯(lián)性越強?！癓iver Neoplasms/therapy（肝癌/治療）”、“Immunotherapy/methods（免疫治療/方法）”、“Killer Cells,Natural/immunology（自然殺傷細胞/免疫學）”等關鍵詞周圍存在較為密集的連線，可稱為整個網絡的核心點。

圖5 PubMed數據庫肝癌免疫治療研究高頻詞的社會網絡圖Figure 5 Social network diagrams of high-frequency subject headings about immunotherapy for liver cancer in PubMed database

中文數據庫中，高頻詞的社會網絡圖，見圖6，共有12個節(jié)點。“肝癌”、“原發(fā)性肝癌”、“免疫治療”、“樹突狀細胞”等關鍵詞周圍存在較為密集的連線，可稱為整個網絡的核心點。

圖6 中文數據庫肝癌免疫治療研究高頻詞的社會網絡圖Figure 6 Social network diagrams of high-frequency subjec the adingsabout immunotherapy for liver cancer in Chinese database

2.4.1 點中心度分析 PubMed數據庫中，“Liver Neoplasms/therapy（肝腫瘤/治療）”的點中心度最大，為1087.000，處于該網絡的的核心地位，見表4。平均點中心度為197.943，10個主題詞中有7個主題詞大于平均點中心度，表明這些主題詞處于該網絡的中心或次中心位置，為當前的研究熱點。

表4 PubMed數據庫高頻詞點中心度排名前十Table 4 Top 10 of freeman's degree centrality measures about high-frequency subject headings in PubMed database

中文數據庫中，“免疫治療”的點中心度最大，為556.000，處于該網絡的核心地位，見表5。平均點中心度為133.000，10個主題詞中有4個主題詞大于平均點中心度，說明這些主題詞位于該網絡中心或次中心位置，是當前研究熱點。

表5 中文數據庫高頻詞點中心度排名前十Table 5 Top 10 of freeman's degree centrality measures about high-frequency subject headings in Chinese database

2.4.2 接近中心度分析 接近中心度是該節(jié)點與其他所有節(jié)點的距離之和，其值越小所處的網絡地位越高[7]。

PubMed數據庫中，“Liver Neoplasms/therapy（肝腫瘤/治療）”的接近中心度最小，為37.000，說明該點能以最短的距離到達其他節(jié)點，處于網絡的核心地位，見表6。平均接近中心度為46.229，其中“Liver Neoplasms/pathology（肝腫瘤/病理學）”、“Antineoplastic Agents/therapeutic use（抗腫瘤藥物/治療用途）”、“Killer Cells,Natural/immunology（自然殺傷細胞/免疫學）”，雖然在點中心度中排名靠后，但其接近中心度小于平均接近中心度，說明這些詞和其他詞的聯(lián)系比較緊密，應當補充到研究熱點中。

表6 PubMed數據庫高頻詞接近中心度排名前十Table 6 Top 10 of closeness centrality about highfrequency subject headings in PubMed database

中文數據庫中，“免疫治療”的接近中心度最小，為12.000，說明該點能以最短的距離到達其他節(jié)點，處于網絡的核心地位，見表7。平均接近中心度為14.667，其中“放射免疫治療”雖然在點中心度中排名靠后，但其接近中心度小于平均接近中心度，說明它和其他詞聯(lián)系較為緊密，應當補充到研究熱點中。

表7 中文數據庫高頻詞接近中心度排名前十Table 7 Top 10 of closeness centrality about highfrequency subject headings in Chinese database

3 討論

本研究通過對PubMed數據庫及中文數據庫的相關文獻進行分析，發(fā)現(xiàn)肝癌免疫治療相關的文獻發(fā)表量整體呈上升趨勢，說明肝癌的免疫治療正在受到越來越多研究人員的關注。在PubMed數據庫檢索出的文章中，發(fā)文量排名前三的作者均來自中國，說明中國學者在該領域取得了相當不錯的成績。期刊來源中，美國、英國、德國排名前三，貢獻了66.4%的文章，說明這些國家的期刊對肝癌免疫治療的研究高度關注。

通過對PubMed數據庫提取的高頻主題詞進行聚類分析，查閱總結每個聚類中貢獻較大的文獻，發(fā)現(xiàn)國際上關于肝癌免疫治療的研究主要涉及四大領域：乙肝患者的免疫接種與肝癌發(fā)生情況的相關研究；樹突狀細胞與肝癌免疫治療的相關研究；放射療法與免疫治療相結合對于肝癌治療的研究；自然殺傷細胞與肝癌免疫治療的相關研究。中文數據庫提取的關鍵詞聚類效果較PubMed數據庫稍差，查閱每個聚類中貢獻度較大的文章后發(fā)現(xiàn)聚類0、聚類1和聚類3主題相對離散，多局限于理論框架的梳理而缺乏實質研究內容，文章多集中在描述肝癌免疫治療的研究現(xiàn)狀和研究進展，聚類2的主題與PubMed數據庫中聚類2一致，主要描述放射療法結合免疫治療相對于傳統(tǒng)療法的優(yōu)勢和特點。

肝癌的免疫治療開辟了肝癌預防和治療的新思路，從聚類分析結果看，在肝癌的預防上，乙肝疫苗的接種能夠大大減少肝癌的發(fā)生率[8]。在肝癌的治療中，免疫治療也發(fā)揮著積極的作用，自然殺傷細胞和致敏的樹突狀細胞逐漸成為近年來肝癌免疫治療的研究熱點。有研究證實自然殺傷細胞在肝臟的免疫功能和對肝癌的免疫防御中起著關鍵作用，表明其很可能是基于此的免疫治療的理想靶點[9]。動物實驗證實，致敏的樹突狀細胞能夠誘導有效的抗腫瘤免疫反應[10]，甚至有學者提出，致敏的樹突狀細胞可能成為一種有前途的肝癌治療候選疫苗[11]。而將傳統(tǒng)的放射療法與免疫治療相結合，也正在成為國內外的研究熱點，無論是在肝癌的治療還是結直腸癌肝轉移的治療中，放射治療和免疫治療的結合都取得了令人興奮的結果[12-13]。

本文通過文獻計量學的方法，利用可視化分析手段對肝癌免疫治療相關文獻進行分析，得出國際上關于肝癌免疫治療的四個研究熱點和重點。現(xiàn)階段國內的文獻大多數還止步于理論范疇的分析，更多的是對現(xiàn)有狀態(tài)的總結和解釋，缺乏研究性和探索性的科研產出。我國可以借鑒國際上的研究現(xiàn)狀和熱點，從樹突狀細胞和自然殺傷細胞相關的基礎研究入手，逐漸過渡至臨床，為我國的肝癌治療開辟出一條新的探索途徑。