基于PubMed的心肌炎生物標志物雙向聚類分析

陳凱明

【摘要】 目的：探索分析近年來心肌炎生物標志物的研究熱點。方法：選用PubMed數(shù)據(jù)庫，檢索式為“Biomarkers”[Mesh] AND “Myocarditis”[Mesh]，檢索結(jié)果采用書目信息挖掘系統(tǒng)（BICOMS）軟件進行文獻計量學(xué)分析，使用gCLUTO 2.1軟件進行雙向聚類及可視化分析。結(jié)果：共檢索到文獻592篇，統(tǒng)計分析后劃分為以下6個主題：規(guī)范使用生物計算機語言能更好的在生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫中檢索到目標文獻；4-1BB、CD11b（+）單核細胞、CCR1拮抗劑通過激活T細胞的免疫應(yīng)答對抗心肌炎；PubTator軟件有助于檢索專業(yè)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)；IL-33、IL-22對由柯薩奇病毒所致的病毒性心肌炎有保護作用；髓間充脂干細胞、聯(lián)合治療CTLA4Ig與ICOSIg、CCR5三者均能對抗自身免疫性心肌炎；利用核磁成像對MINCOA及心肌炎患者診斷與治療。結(jié)論：雙向聚類分析方法很好地體現(xiàn)了當(dāng)前心肌炎生物標志物領(lǐng)域的研究熱點與發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】 心肌炎； 生物標志物； 雙向聚類分析

Bidirectional Clustering Analysis of Myocarditis Biomarkers Based on PubMed/CHEN Kaiming.//Medical Innovation of China，2018，15（03）：143-145

【Abstract】 Objective：To explore and analyze the hotspots of myocarditis biomarkers in recent years.Method：The PubMed database was selected and retrieved as “Biomarkers”[Mesh] AND “Myocarditis”[Mesh].The retrieval results were analyzed by bibliographic metrology using bibliographic information mining system （BICOMS），and bidirectional clustering and visual analysis by gCLUTO 2.1 software.Result：A total of 592 literatures were retrieved，and the statistical analysis was divided into the following six topics：standardized use of biological computer language to better retrieve the target literature in the biomedical database；4-1BB，CD11b（+） monocytes and CCR1 antagonism antagonistic myocarditis by activating T-cell immune response；PubTator software help to retrieve professional medical data；IL-33 and IL-22 have protective effects on viral myocarditis caused by Coxsackie virus；mesenchymal stem cell，combined treatment of CTLA4Ig and ICOSIg，CCR5 can fight against autoimmune myocarditis；using NMR imaging for diagnosis and treatment of MINCOA with myocarditis patients.Conclusion：The bidirectional clustering analysis method well reflects the current research hotspot and development trend of myocarditis biomarkers.

【Key words】 Myocarditis； Biomarkers； Bidirectional clustering analysis

First-authors address：Affiliated Central Hospital of Shenyang Medical College，Shenyang 110024，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.03.039

心肌炎是一種與心臟功能障礙有關(guān)的心肌炎性疾病[1]。雙向聚類分析是一種探索性的分析方法，針對大型數(shù)據(jù)集，并應(yīng)用于眾多領(lǐng)域[2]。gCLUTO 2.1是一個軟件包[3]，用于分析數(shù)據(jù)集低維與高維的特征。通過了解心肌炎生物標志物的發(fā)展與研究歷程，更新相關(guān)觀念，借鑒外國先進的模式與理念，為我國心肌炎的研究提供啟示。

1 材料與方法

1.1 檢索方法 基于PubMed數(shù)據(jù)庫，檢索式為“Biomarkers”[Mesh] AND “Myocarditis”[Mesh]，檢索時間為2017年7月31日。

1.2 分析方法 采用書目信息挖掘系統(tǒng)軟件對檢索結(jié)果進行整理，并通過gCLUTO 2.1軟件進行雙向聚類分析，形成可視化矩陣圖（高頻主題詞代表文獻共現(xiàn)聚類視圖）與可視化曲面圖（PMID共現(xiàn)聚類視圖，山峰圖）。

2 結(jié)果

統(tǒng)計結(jié)果進行拉伸處理，得到聚類結(jié)果，縱觀聚類結(jié)果圖，將高頻主題詞聚集為6個集群（圖1）。可視化曲面圖（圖2）反應(yīng)各聚類的整體特征與效果，山峰高度與聚類內(nèi)部相似性成正比，山峰體積與聚類元素個數(shù)成正比，山峰顏色與集群內(nèi)部偏差成反比，顏色越深偏差越小。

3 討論

聚類0指0峰的高度最高，顏色最深，說明集群內(nèi)部相似性高，代表文獻有16420733、18225946、15838127。閱讀后綜合得出生物醫(yī)學(xué)文獻挖掘系統(tǒng)有望提高生物醫(yī)學(xué)研究人員的效率與生產(chǎn)力，但是這些系統(tǒng)并沒有廣泛地應(yīng)用在日常科研工作中。以前研究學(xué)者們使用文本挖掘系統(tǒng)，獲得的文獻信息有一定局限性。文獻[4-6]建議利用計算機，使用規(guī)范生物計算機語言以及人工智能或規(guī)范化的自動化檢測，可以更好地獲取文獻信息。

聚類1指1峰為第二高峰，體積最大，顏色較0峰淺。說明集群內(nèi)部相似性較高，文獻數(shù)目最多。閱讀代表文獻19233196得知腫瘤壞死因子家庭成員4-1BB與其配體4-1BBL通過調(diào)節(jié)T細胞介導(dǎo)了免疫應(yīng)答，4-1BB/4-1BBL途徑阻斷了T細胞活化調(diào)節(jié)了心肌炎的發(fā)生[7]；閱讀代表文獻18250481得知CD11b（+）單核細胞以兩種角色在心肌炎發(fā)展中起作用，一是作為IL-17誘導(dǎo)炎癥的主要底物[8]；二是作為介質(zhì)限制IFN-γ依賴性負反饋調(diào)節(jié)。閱讀代表文獻16698032得知CCR1拮抗劑通過抑制細胞因子表達和誘導(dǎo)T細胞失活降低心肌炎的損傷程度[9]。上述文章為研究心肌炎的病理過程提供了思路。

聚類2指2峰在所有結(jié)果峰群中高度適中，體積適中。代表文獻有19348628、21133848、23703206。閱讀后綜合得出文本挖掘是從海量文檔信息及網(wǎng)頁信息中提取目的信息的高通量技術(shù)。自動化文本挖掘工具PubTator能高效準確地從專業(yè)生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫中檢索已知數(shù)據(jù)，該軟件以適用操作系統(tǒng)廣泛、操作簡便、準確性高、全自動化等特點被推廣。有助于蛋白質(zhì)組學(xué)、基因組學(xué)及藥理學(xué)的研究[10-12]。

聚類3指3峰的主要代表文獻有28041873、15611248、12920584。閱讀后得出如下結(jié)論：IL-33、IL-22對由柯薩奇病毒所致的病毒性心肌炎有保護作用[13-15]。該項研究為目前病毒性心肌炎的治療提供了新的研究方向。

聚類4指4峰的顏色深度僅次于0峰，說明集群內(nèi)部文獻相似性較高。主要代表文獻有17998774、16698663、17362985。通過閱讀，整理得出如下結(jié)論：骨髓間充脂干細胞、聯(lián)合治療CTLA4Ig與ICOSIg、CCR5三者均對自身免疫性心肌炎有對抗作用[16-18]。該研究結(jié)論為目前臨床治療自身免疫性心肌炎提供了理論基礎(chǔ)。

聚類5指5峰的代表文獻有25967935、26287645、26910104。閱讀后總結(jié)如下：通過核磁共振成像結(jié)果顯示高脂血癥、高肌鈣蛋白容易引發(fā)患者非阻塞性冠狀動脈心肌梗死（MINCOA）及心肌炎。該項結(jié)果可以用于臨床指導(dǎo)MINCOA及心肌炎患者的診斷與治療[19-21]。

本文針對PubMed數(shù)據(jù)源對當(dāng)前心肌炎及其生物標志物領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進行分析，為科研工作者在該領(lǐng)域的研究提供新思路。

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（收稿日期：2017-09-22） （本文編輯：張爽）