国际转化医学研究热点与前沿文献计量分析

2018-05-30 00:49荣英男郭俊超杨敦干
基础医学与临床 2018年6期
关键词:动物模型靶向医学

荣英男,郭俊超,李 建,李 琴,李 莉,杨敦干*

(1.北京协和医院 院办公室,北京 100730; 2.中国医学科学院 卫生政策与管理研究中心,北京 100020 3.中国医学科学院 阜外医院 党委办公室, 北京 100037)

转化医学又称转化研究和转化科学,其目的是为了打破基础医学与药物研发和临床医学之间的屏障,把基础医学研究成果快速有效地转化为疾病预防、诊断治疗及预后评估的技术、方法和药物,同时将临床归纳的结论或疑问等再反馈到基础研究,即“从实验台到病床,再从病床到实验台”的一种连续过程[1- 2]。近年来,转化医学已经成为医学研究与应用的热点领域,但尚未有相关研究从定量角度对近年来国际转化医学研究进行系统梳理。本研究基于文献计量学、引文分析、共词分析和聚类分析等方法,利用Citespace和VOSviewer软件,从文献时间分布、国家分布、期刊分布、学科分布、研究热点和前沿方面,对国际化医学方面的文献进行可视化分析,梳理转化医学研究现状和主题趋势,为中国开展转化医学研究提供借鉴。

1 转化医学研究的时空分布

以Web of Science(WOS)数据库为数据源,系统检索1996年至2015年以“转化医学”为主题的研究文献(检索时间:2016- 12- 1,文献类型为研究论文和综述),共检索到相关文献6 895篇。

1.1 时间分布

1966年药物研发领域就提出加强“从实验台到病床”研究的理念[3],然而1996年Lancet才正式发文提出“转化医学”概念[1]。近20年来,转化医学发展经历了缓慢发展、快速发展和持续关注3个阶段(图1),即1996年概念正式提出的缓慢发展阶段,21世纪初概念深化及研究项目计划设立的快速发展阶段(发文量自2003年开始迅速增长),2012年以来的持续关注阶段(2015年发文量达到峰值969篇)。可见,转化医学是现阶段研究的热点。

1.2 国家分布

经检索,1996—2015年有132个国家参与论文发表,主要集中于北美洲、欧洲和亚洲(图2),美国(58.27%)、英国(10.76%)、德国(8.30%)居前3位。意大利(5.76%)和加拿大(5.48%)发文量在300篇以上,中国位列第7,发文量为274篇(3.97%)。

1.3 期刊分布

近20年来,国际上众多著名杂志社创建了转化医学专业期刊,其中8种转化医学期刊被WOS收录。转化医学文献分布于1 691种期刊上,其中载文量前10位的期刊集中了16.7%的文献(图3),不仅包括专业期刊,如TranslationalResearch、ScienceTranslationalMedicine和JournalofTranslationalMedicine等,还包括PLoSOne和AcademicMedicine等公共科学杂志。其中,ScienceTranslationalMedicine自2009年创刊以来,迅速发展成此领域高水平期刊,2015年影响因子达16.264。

图1 国际转化医学研究文献年度分布Fig 1 Time series distribution of translation medicine research papers

图2 国际转化医学研究发文量前10位国家(1996—2015年)Fig 2 Top 10 countries on the publication of translation medicine research(1996—2015)

2 转化医学研究的主题分布

2.1 学科分布

基于WOS期刊学科分类,转化医学研究文献涉及178个学科类目,其中排名前10位的学科占总发文量的46.32%(图4)。医学研究与实验(16.36%)和肿瘤学(11.23%)占比均超过1/10, 同时,公共卫生领域的公共环境职业健康也涉及转化医学的相关研究。

图3 国际转化医学研究载文量前10位期刊(1996—2015年)(IF来自JCR2015)Fig 3 Top 10 journals on the publication of translation medicine research(1996—2015)

图4 国际转化医学研究前10名学科(1996—2015年)(Web of Science分类)Fig 4 Top 10 categories on the publication of translation medicine research(1996—2015)

通过聚类分析梳理转化医学研究的学科布局和学科间的关系,其涉及的学科类目大致分为3大方面:基础医学、临床医学和与之交叉的学科。其中前两方面最为活跃,尤其肿瘤学、药学、分子生物学、神经科学、血液学和免疫学等领域,各学科间也相互交叉。同时,还包括化学、计算机科学、数学和计算生物学以及材料科学等,共同形成了一个大的学科网络,体现了转化医学研究的多学科交叉性。

此外,利用Citespace软件计算了各个学科的被引用次数和中介中心性(betweenness centrality)[4],用于反映各个学科在整个转化医学研究中的受关注程度及其重要性(表1)。其中肿瘤学、细胞生物学和医学实验技术具有较高的关注度,而细胞和组织工程、血液学具有较高的中心性,说明其在整个研究网络中处于较为核心的位置。

2.2 研究热点

运用自然语言处理技术抽取题名和摘要中的主要概念,并将抽取的词与文献中的关键词和主题词融合,通过共词聚类对研究主题进行分析,同时利用可视化软件VOSViewer和Citespace进行可视化展示(图5),通过对图谱中的研究主题分析发现,目前转化医学研究热点主要包括以下5个方面:

1)肿瘤疾病的早期诊断和个体化治疗: 研究包括早期诊断、靶向治疗和个性化治疗。诊断方面,主要关注改善现有生物标志物的敏感性、特异性,筛选出新的诊断标志物,开发新的诊断方法,提高早期诊断率,建立疾病的风险评估策略。治疗方面,针对肿瘤血管生成各个环节来开发的靶向治疗研究以及建立基于肿瘤分子分型的个体化治疗方案是当前研究重点[5- 6]。

表1 国际转化医学研究文献学科分布情况(1996—2015年)Table 1 Categories distribution of translation medicineresearch(1996—2015)

2)分子靶向药物与生物大分子药物研发:转化医学药物研发主要着重于分子靶向药物和生物大分子药物研究两个方面[7]。分子靶向药物的研发主要利用疾病发生分子机制的阐明可提供更多的可作用分子靶点。生物大分子药物的研发主要偏向于大分子在体内自然发挥生理功能。

3)生物标志物研究:转化医学通过整合分子生物学和生物信息学海量数据,筛选可诊断和监测疾病的生物标志物反馈到临床进行验证,获得肯定后开发出新的诊断技术或干预靶点。靶标的确立有助于有针对性地探索新的药物和治疗方法,提高药物筛选成功率,缩短药物研究从实验到临床应用的时间[8- 9]。

4)干细胞转化研究:目前部分干细胞研究已从产生概念、走进实验室转化成现实,如骨髓移植是干细胞在临床中最为成功的应用。干细胞治疗的临床转化应注重解决和筛选适宜的移植细胞,建立相关疾病动物模型与评价、细胞移植途径优化与剂量确定、移植后在体示踪技术、安全性及有效性指标检测等技术平台,开展治疗有效性的机制研究,提高移植细胞效率,完成相关产品的临床前研究,建立免疫排斥反应防治等关键技术,制定相关临床准入标准[10- 11]。

5)人类疾病动物模型研究:利用转基因技术建立人类疾病的各种转基因动物模型已经成为动物模型研究的重点,主要用于疾病发病机制的研究和检测新的治疗方案并进行药效评价与药物筛选[12]。尽管转基因动物模型具有传统动物模型无法比拟的优点,但现已建立的疾病转基因动物模型存在着品系过少和模型“失真”以及技术难度大等缺点,尚需进一步完善[13]。

图5 国际转化医学研究主题聚类网络图Fig 5 Topics cluster maps of translation medicine research

2.3 研究前沿

通过对近5年的文献分析发现,转化医学研究重点在逐渐变化,前期研究重点在肿瘤、癌症和基因方面,中后期集中到干细胞、蛋白质、药物、组织工程和靶向治疗等方面,目前开始关注公共卫生和人口老龄化等社会医学问题。同时,不同时间段的区分不是非常明显,交叉程度较高,呈逐步过渡和多学科交叉的特点(图6)。

3 转化医学研究展望和启示

转化医学在过去20年迅速发展,目前仍是科研人员关注的热点领域。该领域的专业期刊不断出现,形成了以ScienceTranslationalMedicine等为代表的转化医学专业期刊。欧美等发达国家作为转化医学的产出主体,在其发展中起到了重要的引领作用。中国研究人员需要关注主流期刊和引领国家的研究进展,与上述引领国家和机构建立合作,在高水平主流学术期刊发表观点及研究进展。

转化医学呈现出显著的多学科交叉性,不仅包括基础和临床之间的学科交叉,近年来逐渐延伸到临床与公共卫生之间的转化,同时与化学、计算机科学、数学和计算生物学以及材料科学等学科交叉。因此,转化医学研究除了关注基础医学和临床医学的转化、新技术和新方法在临床上的应用之外,还应关注临床医学和公共卫生之间的转化,以及公共卫生和全球卫生及政策之间的转化。转化医学在关注个体化治疗和精准治疗的同时,需要关注人群健康和全球卫生,将相关技术转化为政策实施,并进行效果评估,达到疾病预防和控制,提高人群的健康水平的目的。

图6 国际转化医学研究热点与前沿知识图谱Fig 6 Knowledge maps of hotspots and frontier on translation medicine research

[1] Geraghty J. Adenomatous polyposis coli and translational medicine[J]. Lancet,1996, 348: 422.

[2] 中国全科医学编辑部. 全科医生小词典——转化医学[J]. 中国全科医学, 2016, 19: 105.

[3] Mckinney GR, Stavely HE. From bench to bedside the biologist in drug development[J]. Bioscience, 1966, 16: 683- 687.

[4] Zhang C, Yu Q, Fan Q,etal. Research collaboration in health management research communities[J]. BMC Med Inform Decis Mak, 2013, 13: 52.doi:10.1186/1472-6947-13-52.

[5] Ho RJ, Chien J. Trends in translational medicine and drug targeting and delivery: new insights on an old con-cept-targeted drug delivery with antibody-drug conjugates for cancers[J]. J Pharm Sci, 2014, 103: 71- 77.

[6] Verma VA, Pillow TH, Depalatis L,etal. The cryptophycins as potent payloads for antibody drug conjugates[J]. Bioorg Med Chem Lett, 2015, 25: 864- 868.

[7] Schoellhammer CM, Schroeder A, Maa R,etal. Ultrasound-mediated gastrointestinal drug delivery[J]. Sci Transl Med, 2015, 7: 1-10.doi:10.1126/scitranslmed.aaa5937.

[8] Dolgos H, Trusheim M, Gross D,etal. Translational Medicine Guide transforms drug development processes: the recent Merck experience[J]. Drug Discov Today,2016, 21: 517- 526.

[9] Ebhardt HA, Root A, Sander C,etal. Applications of targeted proteomics in systems biology and translational medicine[J]. Proteomics, 2015, 15: 3193- 3208.

[10] Bisson I, Green E, Sharpe M,etal. Landscape of current and emerging cell therapy clinical trials in the UK: current status, comparison to global trends and future perspectives[J]. Regen Med, 2015, 10: 169- 179.

[11] Chandra P, Yoo JJ, Lee SJ. Translational regenerative medicine-biomaterials in regenerative medicine, challen-ges in technology transfer from science to process development[M]. Amsterdam: Elsevier, 2015: 151- 167.

[12] Swanson AM, David AL. Animal models of fetal growth restriction: considerations for translational medicine[J]. Placenta, 2015, 36: 623- 630.

[13] Fan J, Kitajima S, Watanabe T,etal. Rabbit models for the study of human atherosclerosis: from pathophysiolo-gical mechanisms to translational medicine[J]. Pharmacol Ther, 2015, 146: 104- 119.

猜你喜欢
动物模型靶向医学
肥胖中医证候动物模型研究进展
新型抗肿瘤药物:靶向药物
本刊可直接使用的医学缩略语(二)
如何判断靶向治疗耐药
胃癌前病变动物模型复制实验进展
医学的进步
溃疡性结肠炎动物模型研究进展
预防新型冠状病毒, 你必须知道的事
靶向治疗 精准施治 为“危改”开“良方”
糖尿病性视网膜病变动物模型研究进展