基于CiteSpace對(duì)前列腺癌相關(guān)分子研究現(xiàn)狀和熱點(diǎn)的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析

卜 珂, 古力曼·木黑亞提, 陶 寧

(新疆醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院, 烏魯木齊 830017)

前列腺癌是中老年男性最常見的癌癥之一,2022年全球約有140萬(wàn)名男性被診斷為前列腺癌,在西方發(fā)病率居男性惡性腫瘤之首,是僅次于肺癌的男性第二大癌癥死因[1]。現(xiàn)階段中國(guó)前列腺癌發(fā)病率也在逐年升高,在中國(guó)男性泌尿生殖系統(tǒng)惡性腫瘤中居首位[2],患者發(fā)現(xiàn)晚、預(yù)后差,是中國(guó)前列腺癌患者高死亡率的主要原因[3]。研究表明,早期診斷且接受治療的患者預(yù)期壽命在10年內(nèi)可能高達(dá)99%,然而,晚期前列腺癌(遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移)患者的總生存率在5年內(nèi)僅為30%左右[4]。前列腺癌早期發(fā)病隱匿,不易被發(fā)現(xiàn),大多數(shù)患者初診時(shí)即為晚期。隨著分子研究的深入,前列腺癌的相關(guān)基因組學(xué)以及腫瘤標(biāo)志物、分子信號(hào)通路等已經(jīng)成為近幾年該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)[5],有助于提高前列腺癌的診斷率,為前列腺癌的精準(zhǔn)治療提供依據(jù)。為進(jìn)一步了解前列腺癌基因組學(xué)和分子研究的研究現(xiàn)狀,從宏觀視角探討前列腺癌未來(lái)可能的研究熱點(diǎn)和趨勢(shì),本研究利用可視化軟件對(duì)相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量和可視化圖譜展示,以期為前列腺癌的診斷和治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)來(lái)源與檢索策略中文文獻(xiàn)來(lái)源于中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方和維普數(shù)據(jù)庫(kù);英文文獻(xiàn)選自Web of Science和PubMed數(shù)據(jù)庫(kù)。發(fā)表時(shí)間為2011年1月1日-2022年10月31日。中文數(shù)據(jù)庫(kù)檢索方式為高級(jí)檢索,檢索式為“主題=前列腺癌基因表達(dá) OR 主題=前列腺癌信號(hào)通路 OR 主題=前列腺癌分子機(jī)制 OR主題=前列腺癌分子生物標(biāo)志物”。Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(kù)中使用普通檢索以“(主題=Gene expression of prostate cancer)OR(主題=Signal pathway of prostate cancer)OR(主題=Molecular mechanism of prostate cancer)OR(主題=Molecular biomarker of prostate cancer)”為檢索式。PubMed數(shù)據(jù)庫(kù)中使用高級(jí)檢索,檢索式為:(All Fields=Gene expression of prostate cancer) OR (All Fields=Signal pathway of prostate cancer) OR (All Fields=Molecular mechanism of prostate cancer)OR(All Fields=Molecular biomarker of prostate cancer),文獻(xiàn)收集時(shí)間為2022年11月1日,數(shù)據(jù)庫(kù)文獻(xiàn)篩選流程見圖1。

中文數(shù)據(jù)庫(kù)1. 萬(wàn)方: n=1 7222. 維普: n=6813. 知網(wǎng): n=1 821英文數(shù)據(jù)庫(kù)1. PubMed: n=2 2842. Web of Science: n=3 016↓ NoteExpress合半文獻(xiàn),統(tǒng)一以“refworks”格式導(dǎo)出↓ CiteSpace軟件格式轉(zhuǎn)換并去重↓ 去重后剩余文獻(xiàn)中文文獻(xiàn): n=2 502英文文獻(xiàn): n=2 794

1.2 文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn)前列腺癌基因組學(xué)和分子機(jī)制相關(guān)研究領(lǐng)域的期刊論文、學(xué)位論文。

1.3 文獻(xiàn)排除標(biāo)準(zhǔn)主題與前列腺癌基因組學(xué)和分子機(jī)制研究不相關(guān)者、主題與前列腺癌基因組學(xué)和分子機(jī)制研究相關(guān)但為重復(fù)發(fā)表者、新聞報(bào)道、會(huì)議等。

1.4 數(shù)據(jù)處理將中文數(shù)據(jù)庫(kù)的文獻(xiàn)導(dǎo)入文獻(xiàn)管理軟件NoteExpress中,統(tǒng)一以“refworks”格式導(dǎo)出并存為以“download_**”命名的文本文檔,導(dǎo)入到CiteSpace軟件進(jìn)行去重以及格式轉(zhuǎn)換;Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(kù)的文獻(xiàn)以純文本中的“全紀(jì)錄與引用的參考文獻(xiàn)”格式導(dǎo)出,保存并重命名為“download_**”;PubMed數(shù)據(jù)庫(kù)篩選的文獻(xiàn)以NBIB Formatted File形式導(dǎo)出,在CiteSpace中進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。

1.5 研究方法本文是以文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法對(duì)前列腺癌基因和分子研究進(jìn)展相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行可視化展示與分析。采用CiteSpace分別對(duì)中英文文獻(xiàn)的發(fā)文基本情況和該領(lǐng)域高頻關(guān)鍵詞進(jìn)行可視化知識(shí)圖譜的繪制。CiteSpace軟件閾值和參數(shù)設(shè)置如下:時(shí)間范圍為2011年1月-2022年10月,Years Per Slice為1,g index設(shè)置為25,Node Types依次選擇作者、機(jī)構(gòu)、國(guó)家和關(guān)鍵詞展開可視化分析,Pruning算法選擇常用的Pathfinder、Pruing sliced networks和Pruing the merged network,其他均為默認(rèn)設(shè)置。

在對(duì)發(fā)文國(guó)家、機(jī)構(gòu)、作者以及關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析時(shí),圖譜中節(jié)點(diǎn)依次代表國(guó)家、機(jī)構(gòu)、作者以及關(guān)鍵詞;頻次和中介中心性在共現(xiàn)分析中用以度量節(jié)點(diǎn)的重要程度,中介中心性是指網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)過(guò)某點(diǎn)并連接這兩點(diǎn)的最短路徑占這兩點(diǎn)之間的最短路徑線總數(shù)之比,用來(lái)描述節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中作為橋梁連接其他關(guān)鍵詞的能力[6]。聚類分析將關(guān)鍵詞分類并劃分為不同色塊,每一個(gè)色塊對(duì)應(yīng)一個(gè)聚類,聚類標(biāo)簽值越小,表示該聚類所包含的關(guān)鍵詞越多[7]。突現(xiàn)分析能夠捕捉詞頻共現(xiàn)度突然發(fā)生驟增的關(guān)鍵詞,突現(xiàn)圖中紅色條柱表示對(duì)應(yīng)關(guān)鍵詞詞頻的爆發(fā)年份。時(shí)間線圖分析以時(shí)間為軸,將關(guān)鍵詞平鋪在時(shí)間軸上清晰展示該領(lǐng)域重要關(guān)鍵詞在不同年份的發(fā)展情況。

2 結(jié)果

2.1 發(fā)文趨勢(shì)分析共收錄中文文獻(xiàn)2 502篇,英文文獻(xiàn)2 794篇,2011-2022年期間發(fā)文量年度分布如圖2所示。2011-2021年中英文文獻(xiàn)年度發(fā)文量持平,波動(dòng)范圍在50篇左右。2022年至今英文文獻(xiàn)年發(fā)文量水平較高,高出中文發(fā)表文獻(xiàn)200篇以上,總體發(fā)文量保持穩(wěn)定。

圖2 發(fā)文趨勢(shì)圖

2.2 發(fā)文國(guó)家、機(jī)構(gòu)分布對(duì)近10年國(guó)內(nèi)外關(guān)于前列腺癌基因組研究和分子研究領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析,經(jīng)過(guò)國(guó)家共現(xiàn)分析得到發(fā)文量最高的五個(gè)國(guó)家分別是美國(guó)(1 112篇)、中國(guó)(621篇)、加拿大(204篇)、意大利(194篇)和德國(guó)(186篇),其中美國(guó)發(fā)文量最多,影響力最大(圖3)。機(jī)構(gòu)共現(xiàn)分析得到發(fā)文量排行前10所的機(jī)構(gòu)(表1),中文數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)表該領(lǐng)域文獻(xiàn)量最多的機(jī)構(gòu)是武漢大學(xué)人民醫(yī)院泌尿外科,發(fā)文量26篇;英文數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)最多的機(jī)構(gòu)為杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心病理科,共計(jì)發(fā)文127篇。

表1 排名前10的發(fā)文機(jī)構(gòu)

圖3 發(fā)文量排名前10位的國(guó)家分布

2.3 發(fā)文作者分布共有586位中文文獻(xiàn)作者和523位英文文獻(xiàn)作者納入作者合作網(wǎng)絡(luò)分析(圖4、5),圖譜中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一位作者,節(jié)點(diǎn)直徑與發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量呈正相關(guān),節(jié)點(diǎn)之間的連線代表作者之間具有合作關(guān)系,圖譜由多個(gè)子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,中文作者合作網(wǎng)絡(luò)中最突出的是楊澤為代表的合作團(tuán)隊(duì),該團(tuán)隊(duì)合作網(wǎng)絡(luò)最豐富,且有6人發(fā)文量>10篇;英文作者合作網(wǎng)絡(luò)中發(fā)文量位于首位的作者是ANGELO M DE MARZO(音譯:安吉洛·梅德·馬佐),共發(fā)表24篇前列腺癌基因組學(xué)相關(guān)研究的文獻(xiàn)(表2)。

表2 發(fā)文量排名前5的作者

圖4 中文文獻(xiàn)發(fā)文作者圖譜

圖5 英文文獻(xiàn)發(fā)文作者圖譜

2.4 關(guān)鍵詞分析對(duì)納入文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析,共得到521個(gè)中文關(guān)鍵詞和596個(gè)英文關(guān)鍵詞,頻次最高的中文關(guān)鍵詞是細(xì)胞增殖(245次)、中心性最高的是甲基化(0.44);英文關(guān)鍵詞中頻次和中心性最高的分別是gene expression/基因表達(dá)(293次)和醋酸阿比特龍(0.32),結(jié)果見表3、4。聚類分析共得到17個(gè)中文聚類(圖6)和21個(gè)英文聚類(圖7)。為詳細(xì)呈現(xiàn)高頻關(guān)鍵詞在該研究領(lǐng)域的興衰歷程,依次對(duì)中英文關(guān)鍵詞進(jìn)行突現(xiàn)分析并繪制時(shí)間線圖,突現(xiàn)強(qiáng)度前10的中英文關(guān)鍵詞如圖8、9所示,對(duì)應(yīng)的時(shí)間線圖見圖10、11。

表3 中文高頻關(guān)鍵詞

表4 英文高頻關(guān)鍵詞

圖7 英文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類圖譜

圖8 中文關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜

圖9 英文關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜

圖10 中文關(guān)鍵詞時(shí)間線圖

圖11 英文關(guān)鍵詞時(shí)間線圖

3 討論

通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行發(fā)文趨勢(shì)分析和作者機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)分析,得到前列腺癌基因和分子研究領(lǐng)域發(fā)文量緩慢增長(zhǎng)且處于較高發(fā)文趨勢(shì),表明近幾年前列腺癌基因和分子研究一直是該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。美國(guó)在該研究領(lǐng)域影響力較大,發(fā)文量居首位。武漢大學(xué)人民醫(yī)院泌尿外科和杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心病理科是該領(lǐng)域主要發(fā)文機(jī)構(gòu)。從國(guó)家、機(jī)構(gòu)、作者的合作網(wǎng)絡(luò)分析中可以看出,國(guó)外機(jī)構(gòu)的發(fā)文量水平遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu),且國(guó)外作者的合作網(wǎng)絡(luò)更加豐富,不同合作團(tuán)體之間具有良好合作關(guān)系。

以楊澤和安吉洛·梅德·馬佐為主的團(tuán)隊(duì)是該領(lǐng)域核心發(fā)文團(tuán)隊(duì)。以楊澤為主的研究團(tuán)隊(duì)主要研究基因突變與前列腺癌患病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)性以及雄激素受體(AR)信號(hào)通路的研究[8-10]。BRCA2是65歲以下男性早發(fā)性前列腺癌中最常見的基因改變[11],目前研究表明,BRCA2發(fā)生突變,與癌癥更快進(jìn)展為晚期以及較短生存期有關(guān)[12-13]。除此之外,在前列腺癌進(jìn)展中AR起著重要作用,在幾乎所有的原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性前列腺癌中都有表達(dá),不論分級(jí)如何,AR信號(hào)均在前列腺癌中活躍并支持癌細(xì)胞存活和生長(zhǎng)[14],因此被認(rèn)為是治療前列腺癌的一個(gè)有吸引力的靶點(diǎn)。新一代的AR抑制劑恩雜魯胺被證明可以顯著提高去勢(shì)抵抗性前列腺癌患者的生存率,然而并不能長(zhǎng)期適用以改善患者預(yù)后[15],最新研究將恩雜魯胺與EPI-001兩種雄激素受體抑制劑共同結(jié)合到同一分子中表現(xiàn)出更高的癌細(xì)胞殺傷能力[16],還有更多的研究正在關(guān)注基因突變對(duì)AR信號(hào)通路的調(diào)節(jié)作用以及分子標(biāo)志物的研究[5, 17]。安吉洛·梅德·馬佐為代表的研究團(tuán)隊(duì)主要研究基因重排在前列腺癌中的表達(dá)及臨床意義以及影響前列腺癌侵襲性的細(xì)胞因子的研究[18-20]。最新研究包括白細(xì)胞介素1β(IL-1 beta)表達(dá)對(duì)前列腺癌侵襲性風(fēng)險(xiǎn)的影響[21],乳鐵蛋白CpG島高甲基化與前列腺癌早期mRNA和蛋白表達(dá)的解耦[22]、通過(guò)定制的4-plex DiLeu等壓標(biāo)記對(duì)遺傳性前列腺炎小鼠模型的定量蛋白質(zhì)組學(xué)分析[23]。

通過(guò)關(guān)鍵詞分析可知,該領(lǐng)域包括細(xì)胞水平和分子水平的研究,基因表達(dá)、基因檢測(cè)和治療是當(dāng)下主要研究方向。高頻關(guān)鍵詞包括基因表達(dá)、甲基化、雄激素、基因治療等。轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、翻譯后修飾和啟動(dòng)子的高甲基化導(dǎo)致的表觀遺傳沉默與腫瘤的發(fā)生相關(guān)[24],其中甲基化在中文關(guān)鍵詞中的中心性最高,DNA甲基化是人類癌癥中最有潛力的早期發(fā)現(xiàn)和評(píng)估預(yù)后的生物標(biāo)志物之一[25],Ke等[26]的研究發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)子的高甲基化導(dǎo)致抑癌基因表達(dá)下調(diào),與患者較差預(yù)后相關(guān)。此外,因治療和基因檢測(cè)也是當(dāng)下重要的高頻關(guān)鍵詞,隨著高通量基因測(cè)序等技術(shù)的發(fā)展,基因檢測(cè)與治療成為當(dāng)下的研究熱點(diǎn),Zhao等[27]通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)移性癌癥的全甲基組、全轉(zhuǎn)錄組測(cè)序鑒定了甲基化與致癌驅(qū)動(dòng)基因AR、MYC和ERG等的RNA表達(dá)相關(guān)的基因間區(qū)域,展現(xiàn)了晚期前列腺癌的DNA甲基化景觀,為腫瘤治療及預(yù)后提供了新方向。

綜上所述,本文通過(guò)繪制前列腺癌基因和分子研究領(lǐng)域文獻(xiàn)的知識(shí)圖譜,將目前研究現(xiàn)狀可視化展示并系統(tǒng)梳理了該領(lǐng)域研究現(xiàn)狀和研究熱點(diǎn),發(fā)現(xiàn)前列腺癌分子研究正受到極大關(guān)注,相關(guān)發(fā)文量一直處于高水平,研究團(tuán)隊(duì)有穩(wěn)定的合作關(guān)系,研究?jī)?nèi)容主要集中于前列腺癌基因檢測(cè)、治療以及相關(guān)預(yù)后標(biāo)志物;腫瘤侵襲性、基因檢測(cè)、腫瘤微環(huán)境可能成為研究重點(diǎn)和未來(lái)趨勢(shì),發(fā)現(xiàn)更多潛在治療靶點(diǎn)和分子標(biāo)志物可以為前列腺癌的精準(zhǔn)治療提供理論依據(jù)。