我國生物樣本庫的文獻計量分析

徐世俠，張在文，馮 博，王澤波，邢 娜

我國生物樣本庫的文獻計量分析

徐世俠，張在文，馮 博，王澤波，邢 娜

目的生物樣本庫作為轉化醫(yī)學的重要組成部分，近幾年發(fā)展迅速。通過調查我國科技人員在生物樣本庫領域的發(fā)文情況，了解我國生物樣本庫的發(fā)展狀況及研究熱點。方法統(tǒng)計分析我國科技人員1999年1月—2013年12月發(fā)表的“樣本庫”相關的專業(yè)論文，外文數(shù)據(jù)庫采用PubMed和Web of Science醫(yī)學文獻檢索服務系統(tǒng)，中文數(shù)據(jù)庫采用生物醫(yī)學文獻光盤數(shù)據(jù)庫和中國知網數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)計，利用信息可視化軟件CiteSpace對所采集的相關文獻進行可視化分析。結果我國生物樣本庫領域的研究明顯落后于發(fā)達國家。近3年論文數(shù)量明顯增加，主要涉及生物樣本庫的建立與管理、信息平臺技術、倫理學問題等，主要以腫瘤樣本庫、骨庫、傳染病樣本庫等為主要研究內容。在研究中開始注重生物樣本庫的技術標準、單位協(xié)作、轉化應用，關注人群和重大疾病。結論我國生物樣本庫已成為一個研究熱點，應統(tǒng)一技術標準、信息共享，國內外協(xié)作，解決重大臨床問題，為廣大患者服務。

生物樣本庫；轉化醫(yī)學；論文；文獻計量；可視化

轉化醫(yī)學近幾年在國內外得到迅速發(fā)展，越來越受到科研人員的關注，逐漸成為目前研究的熱點[1]。轉化醫(yī)學發(fā)展對生物樣本資源的迫切需求與日俱增，同時作為轉化醫(yī)學的戰(zhàn)略資源——生物樣本庫的構建對于開展人類疾病預測、診斷、治療研究又具有不可替代的重要作用，歐美國家已將其視為發(fā)展生物醫(yī)藥領域核心競爭力的重要戰(zhàn)略舉措之一[2]。生物樣本庫，又稱生物銀行(biobank)，主要是指收集、保存用于各種研究而非用于器官移植的人類各種生物樣本，包括組織、全血、血漿、血清、DNA、RNA、生物體液或經初步處理過的生物樣本，以及與這些生物樣本相關的各種臨床資料、病理、治療與隨訪等信息數(shù)據(jù)，是按嚴格的技術標準專業(yè)化收集、運輸、存儲、管理和使用的資源庫[3-4]。美國、加拿大、英國、法國均已建立完備的生物樣本庫，并形成了功能完善的生物信息網絡。雖然生物樣本庫在我國仍處于發(fā)展的初期，但其重要性日益受到越來越多醫(yī)學工作者的重視。近年來，在大型醫(yī)療機構尤其是腫瘤診治中心逐漸建立起不同規(guī)模的腫瘤樣本庫[5-6]。本研究通過調查我國科技人員在國內外發(fā)表的文章，采用可視化CiteSpace軟件分析，了解我國生物樣本庫的發(fā)展狀況和研究熱點。

1 資料與方法

1.1 資料來源 我國科技人員1999年1月—2013年12月以第一作者發(fā)表的生物樣本庫文章進行統(tǒng)計，外文數(shù)據(jù)庫采用PubMed及Web of Science醫(yī)學文獻檢索服務系統(tǒng)，中文數(shù)據(jù)庫采用中國生物醫(yī)學文獻光盤數(shù)據(jù)庫及中國知網數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)計。

1.2 檢索與統(tǒng)計 對中文檢索詞采用“樣本庫 or組織庫or標本庫or生物銀行”進行檢索，英文檢索詞采用“biobank or tissue bank”檢索，對第一作者中外文文章進行統(tǒng)計分析。

1.2.1 研究熱點分析 通過對文章的關鍵詞進行分析，頻次高的關鍵詞常被用來確定一個研究領域的熱點。在CiteSpace軟件界面，選擇“Key word”和“Term”，然后選擇“Noun phrases(名詞短語)”進行“Cluster(聚類)”分析。

1.2.2 勢熱分析方法 普賴斯認為一個研究前沿大概由40～50篇最近發(fā)表的文章組成[5]。在CiteSpace軟件界面，選擇“Key word”和“Term”，然后選擇“Burst”進行“Cluster(聚類)”分析，生成由關鍵詞和名詞短語組成的前沿主題時間線圖譜，關鍵詞用圓圈顯示。1.3 統(tǒng)計學處理 利用信息可視化軟件CiteSpace 3.7.R7繪制關鍵詞知識圖譜，便于形象地展示出轉化醫(yī)學的基本指標、研究熱點與前沿[7-8]。

2 結果

2.1 生物樣本庫發(fā)文情況 國內作者在2006年以后發(fā)表的論文明顯增多，但與國外不同(圖1)，生物樣本庫的文獻增加不明顯，而有關組織樣本庫的文獻明顯增多(圖2)。

2.2 國內轉化醫(yī)學研究的學科分布 從學科分布來看，論文主要以腫瘤樣本庫、骨庫、傳染病樣本庫、生殖組織庫及職業(yè)人群樣本庫等，相關文獻包括生物樣本庫的建立與管理、信息平臺技術、倫理學問題等(表1)。

圖1 國外有關生物樣本庫發(fā)表論文情況

圖2 國內作者發(fā)表生物樣本庫方面的論文情況

表1 生物樣本庫國內文獻專業(yè)分布前10位

2.3 生物樣本庫研究的熱點分析 運行CiteSpace軟件得到關鍵詞共現(xiàn)圖譜(圖3)。國內關鍵詞排序為腫瘤(49個)、二維碼(25個)、倫理委員會(24個)、生物樣品(18個)、儲存(13個)、血漿(12個)、超低溫保存(11個)、醫(yī)學研究(9個)、高效液相色譜(9個)、科學構建(8個)。涉及樣本庫的建立與管理、儲存方法、應用等方面，主要包括:①常用的有關樣本庫關鍵詞主要涉及血樣、尿樣、組織樣本、生物樣本、癌組織、腎組織、儀器等；②分析方法涉及高效液相色譜、酶免疫分析法、放射分析法、質譜聯(lián)用法、免疫學方法、含量測定方法、質量控制等；③樣本庫的建立與管理涉及轉化醫(yī)學、研討會、協(xié)會、建立與應用、腫瘤臨床、標準、質量控制、二維碼、知情同意、倫理、生物安全等關鍵詞。主要應用領域為腫瘤、醫(yī)學教育與管理、神經科學、心血管、干細胞、基因組學等；共有268個關鍵詞節(jié)點和267條連線。

圖3 1999年1月—2013年12月國內生物樣本庫文獻關鍵詞知識圖譜

國外轉化醫(yī)學研究的熱點詞為基因遺傳、公共衛(wèi)生、生物化學、腫瘤、心血管疾病、知情同意、遺傳研究、藥物和藥理研究等(圖4)。

圖4 1999年1月—2013年12月國外生物樣本庫文獻關鍵詞知識圖譜

2.4 生物樣本庫研究的趨勢分析 運行CiteSpace軟件顯示關鍵詞圓圈圖(圖5)。國內生物樣本庫已由開始的概念解釋、生物樣本，逐漸發(fā)展到目前的轉化醫(yī)學、生物樣本、生物技術、研討會、腫瘤、協(xié)會等詞匯；開始注重生物樣本庫的技術標準、單位協(xié)作、轉化應用、注重重大疾病如腫瘤的防治，但仍處于初步階段。國外近幾年重點關注樣本庫的信息管理、生物標志物、全基因系列測定、基因表達研究與疾病關系等(圖6)。

圖5 國內轉化醫(yī)學研究的前沿與趨勢

圖6 國外轉化醫(yī)學研究的前沿與趨勢

3 討論

3.1 生物樣本庫是實現(xiàn)轉化醫(yī)學的重要內容 隨著基因組、蛋白質組分子生物學技術的不斷創(chuàng)新和生物信息學在生命科學領域的廣泛應用，生命科學得到了迅猛發(fā)展，同時也使基礎和臨床研究的距離加大。轉化醫(yī)學主要倡導將基礎研究成果應用于臨床，解決人類面臨的重大疾病如腫瘤、神經系統(tǒng)疾病、心血管疾病、感染性疾病等，它強調臨床醫(yī)學科技創(chuàng)新。個體化醫(yī)學、組學、藥物研發(fā)是轉化醫(yī)學研究的重要領域，對實現(xiàn)轉化醫(yī)學生物樣本庫將起著越來越重要的作用。臨床樣本是不可再生的寶貴資源，高質量的臨床研究樣本對探索新的治療方法、發(fā)現(xiàn)新的診斷工具、制定新的診斷指標以及新藥的研發(fā)都具有重要意義。臨床樣本庫指規(guī)范化地收集、保存用于各種研究的患者病理樣本，包括人體器官組織、全血、血漿、血清、生物體液或經處理過的生物樣本以及與這些生物樣本相關的臨床、病理、治療、隨訪、知情同意等資料及其質量控制、信息管理與應用系統(tǒng)[9]。生物樣本庫的建立和使用有利于重大疾病的診治、預防實現(xiàn)新突破，有利于實驗室和臨床之間快速而有效的轉化。標準化、高質量的生物樣本庫是實現(xiàn)轉化醫(yī)學的最寶貴資源，是轉化醫(yī)學研究的基石[10]。本研究結果表明，我國生物樣本庫主要包括重大疾病如腫瘤、心腦血管病、慢性病、傳染病等，相關技術包括生物樣本庫的建立與儲存、信息平臺技術、單位協(xié)作及倫理學問題等。國外已經建立了相當規(guī)模的生物樣本庫，結合流行病學調研重點關注遺傳病、腫瘤、心血管疾病等方面，同時關注倫理學和患者的知情同意。

3.2 我國生物樣本庫的建設分析 本研究采用可視化CiteSpace軟件從期刊發(fā)文數(shù)量、專業(yè)和熱點等指標進行了可視化分析，較準確地判斷目前國內生物樣本庫的研究現(xiàn)狀。CiteSpace是美國德雷克塞爾大學信息科學技術學院的陳超美博士基于引文分析理論并將其范圍進行了擴展，應用JAVA語言開發(fā)的信息可視化軟件，是近幾年來在國內外信息可視化分析領域中最具有特色和影響力的應用軟件[11]。本研究結果表明，我國生物樣本庫的建設與國外有較大的差異，雖然組織樣本庫文獻有明顯增加，但關鍵詞“生物樣本庫”文獻增加不明顯，有關樣本庫的建立與管理文獻較多；而國外生物樣本庫的研究已深入到基礎、臨床、公共衛(wèi)生等各個方面，反映國外轉化醫(yī)學研究的快速發(fā)展。美國國立衛(wèi)生研究院前任執(zhí)行官Zerhouni[12]于2003年提出了轉化醫(yī)學的路線圖，此后關于生物樣本庫論文逐漸增加。2009年，美國國家癌癥研究所創(chuàng)建了全美首個國家級的人類生物樣本庫，該工程同年被TIMES雜志評為“2009年改變世界的十大觀念”，自1987年建立以來，已收集來自數(shù)千名患者不同組織器官的樣本20萬份以上，已成為腫瘤研究的重要資源。同年，泛歐洲生物樣本庫與生物分子資源研究平臺成立，通過協(xié)調生物樣本資源來促進歐洲國家范圍內對疾病的預防、診斷和治療，成立至今，有來自歐洲24個國家超過200個機構加入了這一平臺，樣本的資源數(shù)量超過1 000萬份[13]。我國的生物樣本庫起步較晚，2003年生物樣本庫建設呈現(xiàn)明顯的上升趨勢，尤其是2006年以后發(fā)表的論文明顯增多，包括腫瘤庫、骨庫的建立[14-15]。我國生物樣本庫方面的相關文獻包括生物樣本庫的建立與管理、信息平臺技術、倫理學問題等，論文主要涉及腫瘤樣本庫、骨庫、傳染病庫、職業(yè)人群樣本庫等。腫瘤生物樣本庫建設與應用成為國內外轉化醫(yī)學研究的熱門話題，圍繞“樣本庫”這一關鍵詞，學術界成立了學術組織，國內先后舉行多次學術交流會議，并舉辦了相應的學習班。腫瘤樣本庫目前已被廣泛用于腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉移機制的研究以及腫瘤相關突變基因篩選、基因診療、腫瘤高危人群遺傳咨詢、惡性腫瘤流行特征及動態(tài)分析等工作[16]。然而，目前我國臨床樣本庫由于起步晚，尚存在著以下問題:①建設尚處于初創(chuàng)階段，由于缺乏足夠的交流與溝通，不同的樣本庫在建設過程中沒有統(tǒng)一的標準，樣本庫管理缺乏與國際接軌的統(tǒng)一運行標準及標準化流程，在管理和質量水平上存在差別；②除骨髓庫和臍帶血庫外，其他樣本庫的建設單位規(guī)模較小，沒有形成聯(lián)網和統(tǒng)一的管理，信息化管理水平落后，同國外的樣本庫相比存在著一定的差距[17]；③大部分單位樣本庫都存在數(shù)量多、規(guī)模小、場地分散、缺乏統(tǒng)一管理和專業(yè)化的技術規(guī)范等問題，呈各自為政的狀態(tài)，難以形成有效的開放和共享；④樣本庫普遍存在臨床資料收集不全、治療和隨訪數(shù)據(jù)流失等問題，導致了樣本庫的應用價值大大降低。

3.3 我國生物樣本庫建設的未來發(fā)展 我國生物樣本庫的建設已開始注重生物樣本庫的技術標準、單位協(xié)作、轉化應用、注重重大疾病如腫瘤和慢性病的防治。針對國內生物樣本庫建設過程中出現(xiàn)的問題，需要加強生物樣本庫建設的制度規(guī)范性、開放共享性和統(tǒng)一信息管理。按照分散存入、統(tǒng)一管理的原則推進生物樣本庫建設，并通過政策和項目資金的導向，推動各樣本庫的聯(lián)合[18]。隨著生物樣本庫數(shù)量和規(guī)模的不斷增大，以下方面將會有更大的進展。①生物樣本庫的信息化管理:朝著網絡化發(fā)展，信息統(tǒng)一管理，通過網絡方便查詢，使生物樣本利用率提高、使用也更加方便。建立專業(yè)化和統(tǒng)一的技術標準與流程來規(guī)范生物樣本庫的運行，推動生物樣本庫信息化管理，確保樣本具有完整的臨床資料和隨訪信息，形成臨床信息和樣本數(shù)據(jù)相互關聯(lián)的一體化資源庫體系，提升樣本的質量和有效性，滿足轉化醫(yī)學研究需求。②生物樣本庫有關的倫理問題:生物樣本庫的建設和應用需要制訂相關的倫理指南，規(guī)范人類資源庫的收集、保存、使用和共享，使之既要符合國際公認的倫理準則，又要符合我國國情。中國醫(yī)藥生物技術協(xié)會組織生物樣本庫分會已頒布了生物樣本庫標準，規(guī)范了我國生物樣本庫的管理[19]。生物樣本庫的建立能有效地利用有限的人類組織樣本，為人類直接探究疾病發(fā)生、發(fā)展和遷移機制提供具體研究對象，直接利用庫中資源，縮短研究周期，加快成果轉化。③有關生物樣本庫的國內外合作:國內外、國內各部門之間、研究者之間的相互合作，資源共享，有效提高疾病研究水平，尤其是威脅人類健康的重大疾病如腫瘤、心腦血管病、傳染性疾病等方面。基因庫、樣本庫的建立為基礎研究和臨床建立了一個研究平臺。在國際大環(huán)境及國內對公共健康需求的引導下，我國已成立多所轉化醫(yī)學中心[20]，最近也舉辦了生物樣本庫的專題會議[21-22]，促進了生物樣本庫的建立與合作。生物樣本庫有助于科研創(chuàng)新和轉化醫(yī)學的發(fā)展，已受到政府和各大醫(yī)療機構的重視，轉化醫(yī)學的發(fā)展必將推動我國生物樣本庫的建設。通過臨床樣本庫的病例驗證，開發(fā)早期檢測的實驗技術和新型的治療策略，構建堅實的資源信息平臺，整合患者的危險因素、臨床診治、生存和預后等生物樣本數(shù)據(jù)庫資料，將基礎醫(yī)學如基因組學、蛋白質組學和代謝組學等領域的研究成果與臨床相結合，并能很快地應用于臨床。

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Bibliometric analysis of biobank in China

XU Shixia，ZHANG Zaiwen，F(xiàn)ENG Bo，WANG Zebo，XING Na
(Department of Medical Information，Navy General Hospital，Beijing 100048，China)

ObjectiveAs an important part of translationalmedicine，the biobank has developed rapidly in recent years.To investigate the published papers by Chinese scholars athome and abroad and understand the development of biobank in China.MethodsThe published"biobank or tissue bank"related professional papers from Jan.1999 to Dec.2013 were searched and analyzed，database using PubMed，Web of Science，China Biology Medicine literature disc(CBMdisc)and China National Knowledge Infrastructure(CNKI)database for statistics and using the information visualization software CiteSpace to clearly display the hot research fields.ResultsIn China，the biobank research lags behind the developed countries，but the articles increased rapidly in the past3 years.The papers are mainly related to biobank establishment and management，information platform，and ethical issues.The research contents are banks in the fields of tumor，bone bank，infectious disease and so on.Researchers have begun to focus on the technical standard，collaborative，transformation and application of biobank on major diseases.The hot areas are involved in tumor，neuroscience，cardiovascular，tissue engineering，and infectious disease.ConclusionBiobank has become a hot research topic，unified technical standards，information sharing，and cooperation at home and abroad are needed to solve the major clinical problems and serve for the majority of patients.

Biobank；Translationalmedicine；Article；Bibliometric analysis；Visual

G256；R197.38

A

2095-3097(2014)06-0359-05

10.3969/j.issn.2095-3097.2014.06.011

2014-05-03 本文編輯:徐海琴)

100048北京，海軍總醫(yī)院信息科(徐世俠，張在文，馮博，王澤波，邢 娜)