基于CiteSpace軟件的腫瘤外泌體研究文獻計量學分析

陸忠奎，錢婷婷，尚玉，夏廈，張國英

(南京中醫藥大學附屬南京市中西醫結合醫院檢驗科，南京 210014)

外泌體是由細胞分泌的直徑約為30～100 nm的囊泡樣小體，包含核酸、蛋白質及脂質等多種生物活性分子[1]，具有細胞間信息傳遞的功能。研究表明,外泌體在腫瘤的轉移、耐藥性及免疫逃逸等方面發揮重要作用[2-3]。一方面，外泌體可作為藥物載體和治療系統用于腫瘤的精準治療[4]，另一方面，腫瘤外泌體承載的特異性標志物對腫瘤早期診斷、療效評價和預后判斷具有重要意義[5]。為了全面了解腫瘤領域外泌體研究的最新進展，本研究通過陳超美教授研發的CiteSpace可視化軟件[6]，分析Web of Science(WOS)核心合集數據庫2010年至2020年腫瘤領域外泌體相關的研究性文章，旨在為國內腫瘤領域外泌體研究者提供參考依據。

1 材料與方法

1.1文獻檢索及數據來源 本文選擇WOS核心合集數據庫為數據來源，檢索策略如下：# 1 TS=(Neoplasms OR Neoplasia OR Neoplasias OR Neoplasm OR Tumors OR Tumor OR Cancer OR Cancers OR Malignancy OR Malignancies OR “Malignant Neoplasms” OR “Malignant Neoplasm” OR “Neoplasm, Malignant” OR “Neoplasms, Malignant” OR “Benign Neoplasms” OR “Neoplasms, Benign” OR “Benign Neoplasm” OR “Neoplasm, Benign”)，# 2 TS=(Exosomes OR Exosome)，#3=(1# AND 2#)；語言：English；類型：Article；檢索時間：2010年至2020年。排除標準：(1)會議報道、述評、綜述等；(2)重復文獻、作者撤稿文獻;(3)內容不相關文章。最終納入2 556篇文獻，并將檢索數據的“全記錄與引用的參考文獻”以“純文本”格式導出。

1.2數據分析 利用CiteSpace 5.6R4可視化軟件對國家、機構、關鍵詞進行共現分析，并對關鍵詞進一步進行聚類分析及突變詞分析。結合Excel 2016軟件對檢索結果的年份、國家、機構、關鍵詞的頻次進行統計。

2 結果

2.1發文量年份分布 2010年至2020年腫瘤領域外泌體研究的發文量共計2 556篇，總體呈逐年上升趨勢，尤其從2015年開始，該領域相關研究發展較迅速。見圖1。

注：數字為當年份該領域的發文量。

2.2國家/地區合作網絡分析 通過CiteSpace可視化軟件建立國家/地區的網絡圖譜。排名前五位的國家分別是中國、美國、日本、德國、意大利，其中我國以1 262篇發文量居首位，約占總數(2 556篇)的49.37%。網絡圖譜顯示中國、美國在近幾年發文量較多；美國、德國、中國、英國研究成果更受到其他國家的認可。見圖2。

注：節點圓圈越大表示該國家在此領域發文量越多；節點為黃色表示在時間上該國家近幾年發文量較多；節點為紫色表示中介中心性較高，該國家的研究更受其他國家認可。

2.3研究機構的分析 以機構為節點構建網絡圖譜，分析得出發文量排名前五位的機構均為中國機構，分別為南京醫科大學(132篇)、上海交通大學(84篇)、復旦大學(57篇)、浙江大學(52篇)、鄭州大學(49篇)。國際著名機構美國德克薩斯大學安德森分校癌癥中心(Univ Texas MD Anderson Canc Ctr)以36篇的發文量排在第九位。從圖譜得出中介中心度較高的機構分別為德克薩斯大學安德森分校癌癥中心、波爾圖大學、上海交通大學、復旦大學，中介中心度分別為：0.47、0.21、0.17、0.15、0.13。表明這幾家研究機構的文章認可度較高。見圖3。

圖3 機構合作關系網絡圖

2.4關鍵詞分析 關鍵詞可以表達文獻的核心內容，對關鍵詞的頻次分析、聚類分析，可以反應該領域的熱點問題。在CiteSpace軟件中選擇“Keyword”為節點運行軟件，并且對“non-small cell lung cancer與NSCLC”,“microRNA與miRNA”,“circular RNA與circRNA”等同義詞進行合并，分析得出頻次最高的關鍵詞是“exosome”。除檢索詞外，頻次前五位的關鍵詞是expression, microRNA, extracellular vesicle, biomarker, metastasis；中心度前五位的關鍵詞是breast cancer, metastasis, cell, biomarker, microvesicle。見表1。

表1 高頻與高中心度關鍵詞統計

進一步繪制聚類圖譜，分析得出5個類別，分別為乳腺癌(breast cancer)、生物標志物(biomarker)、凋亡(apoptosis)、自然殺傷細胞(NK)、遷移(migration)，見圖4。對應的關鍵詞見表2。結合高頻關鍵詞腫瘤外泌體研究的熱點主要集中在以下幾方面：(1)以腫瘤增殖、轉移、生長及細胞凋亡為代表的機制研究；(2)以外泌體核酸、蛋白質為代表的腫瘤標志物研究；(3)圍繞免疫細胞、細胞因子展開的腫瘤免疫研究；(4)以乳腺癌為模型的外泌體研究。

注：關鍵詞聚類是CiteSpace通過算法將關系緊密的關鍵詞分成幾個類團，并賦予每個關鍵詞一個值，每個類團中值最大的關鍵詞為該類團的代表，作為標簽出現。標簽數字越小表示該類團內的關鍵詞數量越多。

表2 關鍵詞聚類分析結果

2.5突現詞分析 CiteSpace的突現詞(bursts)分析是利用詞頻增長算法，檢測詞頻變化率高及增長速度快的專業詞。突現詞分析可以提供某研究領域的直觀趨勢變化。對關鍵詞進行突現詞分析，2015年至2020年的突現詞為循環microRNA(circulating microRNA)、前列腺癌(prostate cancer)、干細胞(stem cell)、肝細胞癌(hepatocellular carcinoma)。見圖5。

圖5 突現詞年度排序

3 討論

CiteSpace分析軟件是目前使用較廣泛的可視化軟件，其具有多元、動態、分時的特點，它可以呈現某一研究領域的發展現狀與趨勢，利于研究者把握科研熱點與前沿[7]。本研究采用CiteSpace分析軟件對WOS數據庫中腫瘤領域相關外泌體的研究文獻進行分析，發現總體發文量隨年份增加呈快速增長趨勢，表明外泌體在腫瘤領域的相關研究受到了越來越多的關注。從國家、地區合作分布來看，以美國為中心，國際間合作較為密切。我國近幾年相關研究的發文量較多，研究機構以南京醫科大學為代表，已形成較大規模的合作網絡。

關鍵詞分析結果顯示，腫瘤機制、腫瘤標志物、乳腺癌外泌體、腫瘤免疫是近年來腫瘤外泌體的研究熱點。究其原因可能是：(1)在外泌體成分方面，外泌體作為細胞間信息傳遞的載體，越來越多的腫瘤標志物在外泌體上被發現，如外泌體miR-20b-5p與miR-3187-5p可作為非小細胞肺癌早期診斷的指標[8]，而外泌體中的V型膠原α2蛋白鏈(COL5A2)和脂蛋白脂肪酶(LPL)對卵巢癌的早期診斷具有一定的指導意義[9]。因此，腫瘤標志物的篩選已成為腫瘤外泌體研究的熱點。(2)在腫瘤分子機制方面，外泌體對腫瘤的增殖、轉移有著重要作用，如外泌體可以直接調節癌細胞的生長[10]，也可以通過影響免疫細胞的活化和細胞因子的分泌，使得腫瘤細胞躲避免疫攻擊[11]，并且腫瘤外泌體中的非編碼RNA與生長因子等內容物可通過改變腫瘤微環境，促進腫瘤的生長與轉移[12]。(3)在疾病研究方面，乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤，也是女性腫瘤死亡的主要原因之一[13]。另有研究表明，外泌體在乳腺癌的進展、遷移、抗藥性等方面發揮重要作用[14]。

突現詞分析結果顯示，近幾年循環microRNA(circulating microRNA)、干細胞(stem cell)、前列腺癌(prostate cancer)、肝細胞癌(hepatocellular carcinoma)成為研究前沿。在循環系統中外泌體承載的特定循環microRNA可以用于癌癥的診斷[15]，并且與甲胎蛋白(AFP)等傳統腫瘤標志物聯合可以提高早期癌癥的陽性檢出率[16]。干細胞(stem cell)是一群具有自我更新和分化的細胞，源于間質干細胞的外泌體不僅對腫瘤的生長、增殖發揮作用[17-18]，而且由于其具有的穿透性和靶向性，間質干細胞外泌體也是靶向藥物的理想載體[19]；腫瘤干細胞是異質性腫瘤細胞亞群，其分泌的外泌體能改變腫瘤微環境，促進腫瘤的生長[20]。前列腺癌作為男性發病率第2位，死亡率第6位的惡行腫瘤[13]，目前已成為研究者關注的疾病；而肝細胞癌是癌癥相關死亡的第二大原因[21]，從突現詞分析可以看出，自2018年受到高度的關注并持續至今，肝細胞癌相關外泌體的研究是該領域的研究前沿。

綜上所述，腫瘤領域外泌體的作用受到越來越多的關注，本文通過CiteSpace可視化軟件對相關研究文獻進行統計分析，得出多個研究熱點與研究前沿，為研究人員了解該領域的現狀與發展趨勢提供一定的參考依據。