基于CiteSpace的干細胞治療肝衰竭的文獻計量和可視化分析*

汪九重 呂文良△ 胡 佩 李娟梅

1.中國中醫科學院廣安門醫院 (北京，100053) 2.廣東省中醫院

肝衰竭是臨床常見的嚴重性疾病，由肝細胞大量壞死引起肝臟功能障礙，主要表現為凝血功能障礙、黃疸、腹水和肝性腦病。肝衰竭進展快，治療困難，治療費用高，預后差。目前，最終的治療方法是肝移植，然而受器官短缺、費用高、終身免疫抑制藥物需求的限制，因此，迫切需要新的有效治療方法。干細胞療法作為治療包括肝衰竭在內的多種疾病的一種潛在的治療方法引起了人們的關注[1]，這一新方向吸引了眾多研究者，在這方面也出現了大量的文獻。為了確定該領域的核心期刊、核心研究人員、機構和國家及其合作以及研究趨勢和前沿，筆者采用文獻計量學方法對過去20年干細胞治療肝衰竭文獻進行了文獻計量分析和可視化分析。

1 資料與方法

1.1 文獻檢索 數據庫來源：Web of Science Core Collection(WoSCC)；WoSCC數據庫是文獻計量分析中最常用的引文數據庫[2]，可以提供關于文獻的年產量、作者、期刊、機構、國家/地區、語言和資金等信息。檢索公式：(TS=(“Liver failure”))AND(TS =(“stem cell” OR “stem cells”))；文獻類型：文章(Article)、綜述(Review)；索引：SCI-EXPANDED、CPCI-S、CCR-EXPANDED 和 IC；時間跨度：2000～2019年；檢索日期：2020年3月10日。

1.2 文獻計量分析方法 文獻計量學是對文獻和信息進行評價或量化的一系列分析。CiteSpace是由陳超美教授發明的用于文獻計量分析工具[3]，它可以識別某一領域的核心研究人員、機構和國家以及它們之間的合作關系，關鍵詞的共詞分析可以反映全球的研究趨勢和研究熱點，共被引分析可以識別該領域的研究基礎。檢索結果中的所有記錄(包括標題、作者、來源、摘要)和引用都以純文本格式導出并命名，命名格式為download_***。通過Citespace 5.3.R4軟件對合作網絡(包括國家、作者、機構、期刊)、關鍵詞、共被引文獻進行可視化分析，并繪制相關可視化圖譜，綜合頻次、中心度及通過標題和關鍵詞分析干細胞治療肝衰竭的研究現狀、研究熱點及趨勢。Citespace 5.3.R4軟件選項設置如下：時間切片(Time Slicing)：2000～2019(Slice Length=1)；術語來源(term source)：選擇所有；節點類型(node type)：一次選擇一個；選擇標準(selection Criteria)：Top 50 per slice；修剪(pruning)：pathfinder。對于節點類型，我們分析了節點大小(節點的大小意味發生或引用的頻率)、中心性(若≥0.1，則用紫色環標記，意味是協作或共同引用網絡中的關鍵節點)。兩個節點之間的連接線意味著這兩個節點之間存在合作關系(作者、機構或國家/地區之間)或共被引關系(參考文獻、作者或期刊)。對共引參考文獻、共引作者和關鍵詞共詞進行聚類分析。集群網絡的Q值代表網絡的模塊化。Q值越大，網絡的集群越好。當Q>0.3時，網絡集群結構顯著[4]。輪廓值(Silhouette值)是用于測量集群網絡同質性的指標，Silhouette值越接近1[4]，集群網絡的同質性越高，當Silhouette值大于 0.7 時，聚類結果具有較高的可靠性。

2 結果

2.1 干細胞治療肝衰竭相關研究文獻的年度發文趨勢和主要資金來源 WoSCC數據庫檢索到干細胞和肝衰竭條目分別為291 502和13 270條。在進行“AND”邏輯算法時，共有721篇文獻，主要包括545篇文獻、176篇綜述。圖1顯示了2000～2019年近20年年度發文情況，由圖1可知研究期可以分為3個階段。2000～2004年為研究起始階段，2005～2011為低產穩定發展階段；2012～2019年為高產穩定發展階段。共有695個基金支持了該領域的研究。排名前9的基金來源見表1。中國國家自然科學基金、美國國立衛生研究院、美國衛生及公共服務部是排名前三的資金來源。

圖1 干細胞治療肝衰竭相關研究文獻的年度發文趨勢

表1 干細胞治療肝衰竭相關研究文獻的主要資金來源

2.2 干細胞治療肝衰竭相關研究文獻的發表期刊分析 2000～2019年共有310類期刊發表了干細胞治療肝衰竭相關研究文獻。表2列出了發表文章最多的前10類期刊。WorldJournalofGastroenterology是該領域最活躍的期刊，其次是CellTransplantation以及StemCellResearchTherapy。這10類期刊影響因子(IF)均>2.00，且JournalofHepatology雜志影響因子最高，為18.946。此外，少數文章發表在高IF的期刊上，如Nature(43.070)，Science(41.063)[5,6]。

表2 干細胞治療肝衰竭相關研究文獻的主要發表期刊

2.3 干細胞治療肝衰竭相關研究的合作網絡分析

2.3.1 作者共現可視化圖譜 見圖2。N=165，E=359(N表示網絡節點數量，E表示連線數量)，說明干細胞治療肝衰竭的721篇文獻由165位作者發表，作者間有359次合作。來自南京大學的Xiaolei Shi團隊及來自岡山大學的Alejandro Sotogutierrez團隊發文量最多，Xiaolei Shi研究團隊闡明了MSCs移植促進肝臟再生的新機制，為干細胞移植的臨床應用提供了新的理論依據[7]；Alejandro Sotogutierrez團隊提出了一種從多能胚胎干細胞中產生功能性肝細胞的改進和可重復的方法，為從人胚胎干細胞分化功能性肝細胞的研究設計提供了基礎[8]。發文量最多的前10位作者見表3。

圖2 作者共現可視化圖譜

表3 發文頻次排名前十的作者

2.3.2 國家/機構共現圖譜 國家共現圖譜見圖3，22個國家/地區發表了關于該主題的文獻。機構共現圖譜見圖4，92個機構發表了關于該主題的文獻。各國之間存在一定程度的合作，中國與美國有密切合作。此外，從發文量和中心性可知，作為發展中國家，中國過去20年在干細胞治療肝衰竭研究領域取得了的巨大努力和進步。南京大學是發文量最多的機構，匹茲堡大學是中心性最高的機構，說明這兩個機構是干細胞治療肝衰竭的重要機構。見表4、表5。

表4 干細胞治療肝衰竭相關研究文獻發文頻次排名前五的國家/機構

表5 中心性排名前五的國家/機構

圖3 國家共現可視化圖譜

圖4 機構共現可視化圖譜

2.4 干細胞治療肝衰竭相關研究文獻的共被引分析 文獻共被引(Co-citation)是指兩篇(或多篇)論文同時被后來一篇或多篇論文所引證，則稱這兩篇(或多篇)論文構成共被引關系。對共被引文獻以log-likelihood ratio算法形成聚類圖，見圖5，聚類總體Q=0.702 1，最大的10個聚類子網絡見表6。作者共被引可視化圖譜見圖6，共被引次數排名前五的作者見表7。排名前三的作者分別為Petersen BE(107次)、Theise ND(105次)、Lagasse E(98次)，說明他們是干細胞治療肝衰竭領域的主要代表人物并且具有重要影響力。期刊共被引可視化圖譜見圖7，共被引頻次和中心性排名前五的期刊見表8。Hepatology雜志是共被引頻次最高的期刊，PNATLACADSCIUSA雜志是中心性最高的期刊，這些頂級期刊發表的文章反映了該研究領域的基礎。

表6 干細胞治療肝衰竭相關研究文獻共被引聚類分析

表7 共被引次數排名前五的作者

表8 共引頻次/中心性排名前五的期刊

圖5 干細胞治療肝衰竭相關研究文獻共被引聚類圖

圖6 作者共被引可視化圖譜

圖7 期刊共被引可視化圖譜

2.5 干細胞治療肝衰竭相關研究文獻的關鍵詞分析 關鍵詞共現的可視化知識圖譜可以反映熱點和前沿話題。關鍵詞共現圖譜見圖8，排名前10的關鍵詞有移植、干細胞、急性肝衰竭、分化、間充質干細胞、體外、肝細胞、再生、骨髓、表達。近20年該研究領域相關研究文獻的關鍵詞以 log-likelihood ratio 算法共形成7個聚類標簽，見表9。

表9 干細胞治療肝衰竭相關研究文獻的關鍵詞聚類

圖8 干細胞治療肝衰竭相關研究文獻的關鍵詞共現可視化圖譜

3 討論

通過對干細胞治療肝衰竭的相關研究文獻進行了文獻計量和可視化分析，我們發現，在過去20年中發文量持續增加，WorldJournalofGastroenterology是發表文章最多的期刊，Hepatology是最常被共被引的期刊，Xiaolei Shi是發文頻次最多的作者，Petersen BE是共被引頻次最多的作者，發文量最多的國家和機構分別是美國和南京大學。來自美國、中國、英國、日本和德國的研究人員是核心研究力量，在全球范圍內該領域存在廣泛而密切的合作。

近20年來，文獻數量逐年增長，大量的研究人員致力于這一特殊的研究領域，并創造了更有價值的科學成就，這意味著這一領域可能還存在一些關鍵問題等待解決。因此，它仍然是一個潛在的研究領域，投入大量的物質資源和人力是值得的，這與實際臨床情況一致。盡管最近20年有大量的科學研究和一些臨床應用，但干細胞治療還沒有發展成為常規治療或得到大規模的廣泛推廣，需要更深入的研究。

期刊分析可以幫助研究人員選擇合適的期刊進行論文投稿。共有310種期刊發表了該領域的文獻，文獻數量最多的前10種期刊發表了22.8%的文獻。根據布拉德福定律[9]、排名前20的期刊是該領域的核心期刊。前5位發表期刊IF均>3.00。NatureMedicine、Nature和Science這些高影響因子雖然發文量不多，但其論文研究成果如純化的造血干細胞可在體內分化為肝細胞[10]；細胞融合是骨髓源性肝細胞的主要來源[11]；第一次證明了多能干細胞能產生功能性人體器官[5]，為干細胞治療肝衰竭的發展奠定了基礎。

對機構、國家/地區和作者分布的分析有助于促進這一領域的團隊合作和全球合作。發文量排名前10的國家/地區位于北美(美國)、亞洲(中國、日本、韓國和伊朗)和歐洲(英國、意大利、德國、西班牙和法國)。美國文章發表的數量最多，來自中國的機構和作者總體表現良好，這可能與國家自然科學基金在該領域投入的大量資金有關。

合作分析表明，世界各國研究人員之間存在一定程度的合作，這說明該領域的研究具有一定的深度。雖然一些作者、機構和國家的發文量很少，但他們有大量的合作伙伴。他們可能是這一領域的新興力量，未來可能成為該領域中流砥柱。然而，我們發現頂級機構(南京大學和匹茲堡大學)和頂級作者(Xiaolei Shi和Alejandro Sotogutierrez)之間的合作似乎是不夠的，這可能是因為這些頂級研究力量相對成熟，他們有明確的研究方向和獨立的研究實力，他們往往被認為是其他人尋求的優秀伙伴，似乎沒有必要積極尋找更多的合作機會。

具有最高共被引頻次的研究論文是該領域的重要研究基礎。Tom K.Kuo 于2008年發表在Gastroenterology雜志上的論文共被引次數最多，該文章報道了骨髓間充質干細胞可以有效地挽救實驗性肝衰竭，促進肝臟再生，為肝臟疾病的器官移植治療提供了一種潛在的替代療法[12]。共被引最多的作者是Petersen BE，首先提出骨髓干細胞在肝內可以轉分化為卵圓細胞、肝細胞和膽管細胞, 并提出在一定生理病理條件下, 骨髓細胞可能作為幾種肝細胞的祖細胞[13]，對該研究領域產生了重要的影響。

根據關鍵詞共現分析以及聚類分析，我們發現近20年來該領域最主要的熱點是間充質干細胞、移植、再生、肝細胞樣細胞，這方面的研究不僅限于實驗室，臨床研究也在逐漸增多。有研究表明，自體骨髓間充質干細胞移植治療乙型肝炎肝衰竭患者，可明顯改善患者臨床癥狀、提高患者近期生存率[14]。

干細胞治療肝衰竭是一個發展良好、前景廣闊的研究領域。近20年來文獻逐年增多。WorldJournalofGastroenterology、CellTransplantation、StemCellResearchTherapy對該領域更感興趣。Xiaolei Shi、南京大學和美國分別是發文頻次排名第一的作者、機構和國家。綜合分析，美國在這一領域貢獻最大。然而，全球還沒有大規模的合作，因此，頂級作者、機構和國家之間可能需要更多的合作。