基于CiteSpace软件的肿瘤外泌体研究文献计量学分析

陆忠奎，钱婷婷，尚玉，夏厦，张国英

(南京中医药大学附属南京市中西医结合医院检验科，南京 210014)

外泌体是由细胞分泌的直径约为30～100 nm的囊泡样小体，包含核酸、蛋白质及脂质等多种生物活性分子[1]，具有细胞间信息传递的功能。研究表明,外泌体在肿瘤的转移、耐药性及免疫逃逸等方面发挥重要作用[2-3]。一方面，外泌体可作为药物载体和治疗系统用于肿瘤的精准治疗[4]，另一方面，肿瘤外泌体承载的特异性标志物对肿瘤早期诊断、疗效评价和预后判断具有重要意义[5]。为了全面了解肿瘤领域外泌体研究的最新进展，本研究通过陈超美教授研发的CiteSpace可视化软件[6]，分析Web of Science(WOS)核心合集数据库2010年至2020年肿瘤领域外泌体相关的研究性文章，旨在为国内肿瘤领域外泌体研究者提供参考依据。

1 材料与方法

1.1文献检索及数据来源 本文选择WOS核心合集数据库为数据来源，检索策略如下：# 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#)；语言：English；类型：Article；检索时间：2010年至2020年。排除标准：(1)会议报道、述评、综述等；(2)重复文献、作者撤稿文献;(3)内容不相关文章。最终纳入2 556篇文献，并将检索数据的“全记录与引用的参考文献”以“纯文本”格式导出。

1.2数据分析 利用CiteSpace 5.6R4可视化软件对国家、机构、关键词进行共现分析，并对关键词进一步进行聚类分析及突变词分析。结合Excel 2016软件对检索结果的年份、国家、机构、关键词的频次进行统计。

2 结果

2.1发文量年份分布 2010年至2020年肿瘤领域外泌体研究的发文量共计2 556篇，总体呈逐年上升趋势，尤其从2015年开始，该领域相关研究发展较迅速。见图1。

注：数字为当年份该领域的发文量。

2.2国家/地区合作网络分析 通过CiteSpace可视化软件建立国家/地区的网络图谱。排名前五位的国家分别是中国、美国、日本、德国、意大利，其中我国以1 262篇发文量居首位，约占总数(2 556篇)的49.37%。网络图谱显示中国、美国在近几年发文量较多；美国、德国、中国、英国研究成果更受到其他国家的认可。见图2。

注：节点圆圈越大表示该国家在此领域发文量越多；节点为黄色表示在时间上该国家近几年发文量较多；节点为紫色表示中介中心性较高，该国家的研究更受其他国家认可。

2.3研究机构的分析 以机构为节点构建网络图谱，分析得出发文量排名前五位的机构均为中国机构，分别为南京医科大学(132篇)、上海交通大学(84篇)、复旦大学(57篇)、浙江大学(52篇)、郑州大学(49篇)。国际著名机构美国德克萨斯大学安德森分校癌症中心(Univ Texas MD Anderson Canc Ctr)以36篇的发文量排在第九位。从图谱得出中介中心度较高的机构分别为德克萨斯大学安德森分校癌症中心、波尔图大学、上海交通大学、复旦大学，中介中心度分别为：0.47、0.21、0.17、0.15、0.13。表明这几家研究机构的文章认可度较高。见图3。

图3 机构合作关系网络图

2.4关键词分析 关键词可以表达文献的核心内容，对关键词的频次分析、聚类分析，可以反应该领域的热点问题。在CiteSpace软件中选择“Keyword”为节点运行软件，并且对“non-small cell lung cancer与NSCLC”,“microRNA与miRNA”,“circular RNA与circRNA”等同义词进行合并，分析得出频次最高的关键词是“exosome”。除检索词外，频次前五位的关键词是expression, microRNA, extracellular vesicle, biomarker, metastasis；中心度前五位的关键词是breast cancer, metastasis, cell, biomarker, microvesicle。见表1。

表1 高频与高中心度关键词统计

进一步绘制聚类图谱，分析得出5个类别，分别为乳腺癌(breast cancer)、生物标志物(biomarker)、凋亡(apoptosis)、自然杀伤细胞(NK)、迁移(migration)，见图4。对应的关键词见表2。结合高频关键词肿瘤外泌体研究的热点主要集中在以下几方面：(1)以肿瘤增殖、转移、生长及细胞凋亡为代表的机制研究；(2)以外泌体核酸、蛋白质为代表的肿瘤标志物研究；(3)围绕免疫细胞、细胞因子展开的肿瘤免疫研究；(4)以乳腺癌为模型的外泌体研究。

注：关键词聚类是CiteSpace通过算法将关系紧密的关键词分成几个类团，并赋予每个关键词一个值，每个类团中值最大的关键词为该类团的代表，作为标签出现。标签数字越小表示该类团内的关键词数量越多。

表2 关键词聚类分析结果

2.5突现词分析 CiteSpace的突现词(bursts)分析是利用词频增长算法，检测词频变化率高及增长速度快的专业词。突现词分析可以提供某研究领域的直观趋势变化。对关键词进行突现词分析，2015年至2020年的突现词为循环microRNA(circulating microRNA)、前列腺癌(prostate cancer)、干细胞(stem cell)、肝细胞癌(hepatocellular carcinoma)。见图5。

图5 突现词年度排序

3 讨论

CiteSpace分析软件是目前使用较广泛的可视化软件，其具有多元、动态、分时的特点，它可以呈现某一研究领域的发展现状与趋势，利于研究者把握科研热点与前沿[7]。本研究采用CiteSpace分析软件对WOS数据库中肿瘤领域相关外泌体的研究文献进行分析，发现总体发文量随年份增加呈快速增长趋势，表明外泌体在肿瘤领域的相关研究受到了越来越多的关注。从国家、地区合作分布来看，以美国为中心，国际间合作较为密切。我国近几年相关研究的发文量较多，研究机构以南京医科大学为代表，已形成较大规模的合作网络。

关键词分析结果显示，肿瘤机制、肿瘤标志物、乳腺癌外泌体、肿瘤免疫是近年来肿瘤外泌体的研究热点。究其原因可能是：(1)在外泌体成分方面，外泌体作为细胞间信息传递的载体，越来越多的肿瘤标志物在外泌体上被发现，如外泌体miR-20b-5p与miR-3187-5p可作为非小细胞肺癌早期诊断的指标[8]，而外泌体中的V型胶原α2蛋白链(COL5A2)和脂蛋白脂肪酶(LPL)对卵巢癌的早期诊断具有一定的指导意义[9]。因此，肿瘤标志物的筛选已成为肿瘤外泌体研究的热点。(2)在肿瘤分子机制方面，外泌体对肿瘤的增殖、转移有着重要作用，如外泌体可以直接调节癌细胞的生长[10]，也可以通过影响免疫细胞的活化和细胞因子的分泌，使得肿瘤细胞躲避免疫攻击[11]，并且肿瘤外泌体中的非编码RNA与生长因子等内容物可通过改变肿瘤微环境，促进肿瘤的生长与转移[12]。(3)在疾病研究方面，乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，也是女性肿瘤死亡的主要原因之一[13]。另有研究表明，外泌体在乳腺癌的进展、迁移、抗药性等方面发挥重要作用[14]。

突现词分析结果显示，近几年循环microRNA(circulating microRNA)、干细胞(stem cell)、前列腺癌(prostate cancer)、肝细胞癌(hepatocellular carcinoma)成为研究前沿。在循环系统中外泌体承载的特定循环microRNA可以用于癌症的诊断[15]，并且与甲胎蛋白(AFP)等传统肿瘤标志物联合可以提高早期癌症的阳性检出率[16]。干细胞(stem cell)是一群具有自我更新和分化的细胞，源于间质干细胞的外泌体不仅对肿瘤的生长、增殖发挥作用[17-18]，而且由于其具有的穿透性和靶向性，间质干细胞外泌体也是靶向药物的理想载体[19]；肿瘤干细胞是异质性肿瘤细胞亚群，其分泌的外泌体能改变肿瘤微环境，促进肿瘤的生长[20]。前列腺癌作为男性发病率第2位，死亡率第6位的恶行肿瘤[13]，目前已成为研究者关注的疾病；而肝细胞癌是癌症相关死亡的第二大原因[21]，从突现词分析可以看出，自2018年受到高度的关注并持续至今，肝细胞癌相关外泌体的研究是该领域的研究前沿。

综上所述，肿瘤领域外泌体的作用受到越来越多的关注，本文通过CiteSpace可视化软件对相关研究文献进行统计分析，得出多个研究热点与研究前沿，为研究人员了解该领域的现状与发展趋势提供一定的参考依据。