勾伟颖,段辛威,杨燕妮,赵金阁,郑春松,王丽丽,李西海

(福建中医药大学中西医结合研究院1,药学院2,中西医结合学院3,福建 福州 350122)

骨肉瘤(osteosarcoma)是最常见的恶性骨肿瘤,发病期呈双峰,第一个高峰期在青春期,多发生于膝部等具有广泛纵向骨生长的部位;第二个高峰期为60 岁以上的老年人,通常与佩吉病相关[1]。因骨肉瘤的强侵袭性、高转移性及耐药性,导致临床治疗效果有待提升,且其具体发病机制尚不明确[2]。明确骨肉瘤的研究方向,提升骨肉瘤的诊断水平,提高骨肉瘤的治疗效果,是亟待解决的临床问题。因此,本研究基于CNKI 与Web of Science(WOS)核心数据库,采用CiteSpace 与VOSviewer 软件,可视化分析2003-2022 年国内外的骨肉瘤研究作者、高频关键词、突现关键词,从而追踪和分析研究热点,以期了解骨肉瘤近20 年来的研究趋势,为骨肉瘤的研究提供参考与借鉴。

1 数据与方法

1.1 数据来源及处理 文献数据来源于2003-2022 年中国知网的SCI、EI、核心期刊、CSCI、CSCD 数据库的中文文献与WOS 核心合集数据库中的英文文献。中文文献以“骨肉瘤”为主题,剔除明显与主题无关、无作者、无摘要的文章、广告和会议论文,共7416 篇,去除综述并对数据进行去重,共得到5392篇文献。WOS 数据则是以“Osteosarcoma”为主题,共得到24 137 篇,去除综述及会议论文等并对数据进行去重后,共得到18 768 篇文献。

1.2 方法 将文献数据导入CiteSpace 软件进行处理和数据分析,时间跨度设置为2003 年1 月1 日-2022 年12 月31 日,时间切片设置为1 年,分析发文作者,以“net”格式导出数据,导入VOSviewer 得到发文作者共现图。选取每个时间切片长度TOP50的关键词,并对构建的网络利用Pathfinder 方法进行剪切,将词频高于5 的关键词显示在图上,分析关键词,导出数据为“net”格式,导入VOSviewer 得到关键词共现图,使用CiteSpace 进一步对关键词进行共现网络聚类分析及前20 关键词突显分析。

2 结果与分析

2.1 总体概况 近20 年来,国内外骨肉瘤研究的发文量日益增加。英文文献发文量的数目及增长趋势更为明显,而中文文献在总体增长的同时出现了上升后下降的趋势(图1)。骨肉瘤文献的作者图谱提示,中文文献发文量以空军军医大学唐都医院骨肿瘤研究所的周勇和范清宇,以及东部战区总医院吴苏稼在作者合作网络属前3(图2);英文文献发文量以云南省第一人民医院王静、芝加哥大学何通川、上海交通大学瑞金医院骨科张伟斌为合作网络前3(图3)。中文文献发文作者主要以高校或医院为集中合作,总体相对分散,缺乏合作,部分甚至呈现独立研究的状态,而英文文献发文作者集中分布,合作较密切。

图1 国内外骨肉瘤研究的发文量(2003-2022 年)

图2 国内骨肉瘤研究作者合作图谱

图3 国外骨肉瘤研究作者合作图谱

2.2 关键词

2.2.1 关键词共现网络 使用VOSviewer 进行国内外关键词共现,结果提示中文文献以“细胞凋亡”“细胞增殖”“化疗”“侵袭”“诊断”为除“骨肉瘤”外前5 高频关键词(图4);英文文献以“二期临床实验”“甲氨蝶呤”“转移”“复发”“碱性磷酸酶”为除“骨肉瘤”外前5 高频关键词(图5)。

图4 CNKI 关键词共现网络

图5 WOS 关键词共现网络

2.2.2 关键词共现 网络聚类通过CiteSpace 中的LLR 算法对中文文献外关键词分别进行共现网络聚类分析,中文文献Modularity Q=0.4542>0.3、英文文献ModularityQ=0.3796>0.3,网络社团结构合理;中文文献Mean Silhouette=0.7377>0.5、英文文献Mean Silhouette=0.7238>0.5,可以认为该聚类合理的,其中“骨肉瘤”“增殖”“骨肿瘤”“诊断”“肿瘤转移”为中文文献关键词前5 聚类(图6);“细胞增殖”“细胞凋亡”“羟基磷灰石”“唑来膦酸”“多态性”为英文文献前5 聚类(图7)。

图6 CNKI 关键词共现网络聚类图谱

图7 WOS 关键词共现网络聚类图谱

2.2.3 关键词突现 对中文文献关键词突现词分析得到2003-2014 年间研究热点主要集中在“基因表达”“基因治疗”“误诊”“护理”“保肢治疗”,自2016年起“细胞增殖”“细胞侵袭”“自噬”“生活质量”“细胞凋亡”逐渐增加,提示相关话题可能依旧是目前中文文献研究的热点话题(图8);英文文献关键词突现词分析显示2003-2013 年间研究热点主要集中在“辅助性化疗”“基因表达”“体内”“大剂量甲氨蝶呤”“mRNA”,自2018 年起“侵袭”“迁移”“lncRNA”“circRNA”“纳米粒子”成为热点话题,且可能依旧是目前英文文献研究的热点话题(图9)。

图8 CNKI 关键词突现分析图

图9 WOS 关键词突现分析图

2.3 中文研究热点分析

2.3.1 骨肉瘤细胞的增殖、侵袭、自噬和凋亡 关键词细胞增殖、侵袭及自噬、凋亡分别在2016 年、2017 年明显增加,其中以骨肉瘤细胞及动物模型探讨药物作用和分子机制的基础实验类文献居多。细胞增殖方面以山慈菇多糖及NF-κB/MAPK 的药物和通路为引用量排名首位[3,4];侵袭方面以柴胡皂苷-α 及Wnt/β-catenin 的药物和通路为引用量排名首位[4,5];自噬方面以鸦胆子素D 及AKT/mTOR 为引用量排名前3 的药物和通路[6,7];凋亡方面以石见穿多糖及PI3K/AKT/mTOR 的药物和通路为引用量排名首位[7,8]。

2.3.2 骨肉瘤的诊断 骨肉瘤早期易误诊为软组织挫伤、骨关节炎等,一旦确诊,肿瘤常发展至晚期或伴转移,错过最佳治疗时机。因此,提高骨肉瘤的诊断率极为重要。此类研究热点主要集中在骨肉瘤的病理学及影像学检查。病理学检查方面:活检是诊断骨肉瘤的金标准[9]。2003-2012 年以针吸和切开活检技术为主[10]。2013-2022 年在前述基础上,增加血清标志物检测[11]、二代测序及分子检测技术[12]。影像学方面:2003-2012 年以常规X 线片检测侵袭性改变、MRI 明确病变性质、胸部CT 检测肺转移有无为主[13];2013-2022 年在前述方法基础上增加18F-FDG PET/CT 以及影像组学分析并构建模型后与分子、基因等微观信息关联进一步弥补常规影像分析的不足[14]。

2.3.3 骨肉瘤的治疗 此类研究热点主要集中在骨肉瘤的化疗、保肢及基因治疗。化疗方面:2003-2012年,以术前化疗-手术-术后化疗作为最标准的骨肉瘤治疗方案,选用4 种经典药物序贯用药或联合用药并长期随访[15]。2013-2022 年着重研究化疗耐药,比如中药单体成分的研究、化疗耐药机制的研究以期降低化疗耐药及副作用,提高治疗效果,如:FoxM1 通过上调c-myc 表达促进骨肉瘤细胞顺铂耐药性[16]。保肢治疗方面:治疗中心80%的患者采取保肢治疗,常采用异体骨关节移植或灭活骨再植重建,但因耐用性差及复发率高致应用受限。在此基础上,肿瘤瘤段切除加人工假体置换术、肿瘤瘤段切除加异体半关节移植术以及可延长式人工假体人工假体置换逐渐发展以期减少手术并发症、增强耐用性和减少复发[17]。在前述基础上,联合新辅助化疗,优化肢体功能、增强治疗效果、降低不良反应[18],或采用3D 打印定制假体应用于骨肿瘤切除重建,比起生物重建能更快恢复行走及持物功能[19]。基因治疗方面:多数研究仅局限在细胞及动物实验等基础研究层面,如自杀基因对骨肉瘤生长的作用研究[20]。磁辅助转染技术逐渐应用于骨肉瘤中,制备超顺磁性聚乙烯亚胺纳米粒(PEI-SPION-NPs),证实可以抑制基因载体的扩散,促进基因的区域高效表达、降低基因载体的全身反应性,从而将基因安全地靶向输送到细胞和组织[21]。

2.4 英文研究热点分析

2.4.1 骨肉瘤的发病 此类研究热点主要集中在骨肉瘤中的发病机制及相关疾病。骨肉瘤的发病率与肿瘤抑制基因的种系改变相关遗传性疾病呈正相关,如遗传性视网膜母细胞瘤和利-弗劳梅尼癌症家族综合征[22]。DNA 甲基化和组蛋白改性均可促进骨肉瘤的发病并因此使用DNMT 抑制剂和HDAC 抑制剂DNA 甲基化行抗癌治疗[23]。生物信息学分析发现TP53、MAPK1 和ESR1 在骨肉瘤的发生中起重要作用,并主要富集在FGFR、MAPK 和Notch 信号通路中[24]。

2.4.2 骨肉瘤中的miRNA、lncRNA、circRNAmiRNA-95-3p 的过表达 通过TGF-β/CDKN1A/p21/Cyclin D1 促进骨肉瘤细胞生长并抑制凋亡[25],循环miRNA被指出与骨肉瘤发展相关,如血清中microRNA-17的高表达与骨肉瘤预后差相关[26]。骨肉瘤中存在失调的lncRNA 表达模式,这可能作为癌基因或抑制因子来调节骨肉瘤的进展[27],LINC01128 通过激活Wnt/β-catenin 信号通路促进骨肉瘤细胞增殖[28],DLX6-AS1 与miR-129-5p 相互作用,形成相互反馈环以激活Wnt 级联反应,从而促进骨肉瘤的干性[29]。骨肉瘤组织中circTCF25 表达明显升高,从而降低miR-206 水平,进而激活MEK/ERK 和AKT/mTOR 途径[30]。

2.4.3 骨肉瘤的治疗 此类研究热点主要集中在骨肉瘤的新辅助化疗、免疫疗法和纳米药物。新辅助化疗方面:当前40 岁以下儿童和成人的标准化疗方案是大剂量甲氨蝶呤、阿霉素和顺铂联用[31]。免疫疗法方面:骨肉瘤引发的免疫逃逸致免疫疗法成为骨肉瘤治疗的研究热点之一,靶向免疫检查点蛋白的人抗体可用于打破免疫耐受并激活T 细胞反应,如CTLA4、PD-1 及PD-L1[32],嵌合抗原受体T 细胞疗法通过从患者身上取出免疫细胞在体外进行/不进行基因修饰的情况下扩增后返回给患者,从而特异性地杀死癌症。当前HER2、GD2、IL-11RA、IGF-1R、ROR1 及B7-H3 被证明是体外或体内的良好靶标[33]。纳米疗法方面:骨特异性递送受到骨的独特解剖特征的限制,因此生产对羟基磷灰石具有高亲和力的靶向药物能提高骨特异性递送的速率,如与四膦酸盐络合的钐-153 膦酸盐偶联放射性药物能明显缓解骨肉瘤导致的疼痛[34]。生物活性玻璃和羟基磷灰石等陶瓷材料不仅可以作为极好的递送载体,还可以参与骨再生活动[35]。

3 总结

本文基于CiteSpace 及VOSviewer 软件对2003-2022 年国内外骨肉瘤的研究热点进行文献计量分析得到,国内外可持续发展研究热点有诸多相似之处,包括骨肉瘤细胞功能(增殖、迁移、凋亡及自噬)的影响与骨肉瘤诊疗的研究。由于研究背景、研究方法等方面的差异,导致国内外学者的、研究热点侧重点有所不同。从研究内容来看,在对骨肉瘤细胞功能研究方面,发表英文文献的研究更注重综合性,挖掘其发生发展与具体机制并引导诊治,而国内以基础实验研究居多;对骨肉瘤的治疗方面,发表英文文献的研究更加深入,尤其使纳米材料以及免疫疗法的应用。然而对中药复方及单体的研究较中文文献相比更欠缺;对于骨肉瘤相关基因方面,英文文献对于组学、生物信息学技术的应用更为广泛深入。