肌萎縮性側(cè)索硬化癥研究熱點(diǎn)及前沿的科學(xué)計量學(xué)分析

鄒昱，朱玉珍，張慶文(上海體育學(xué)院體育教育訓(xùn)練學(xué)院，上海200438)

肌萎縮性側(cè)索硬化癥研究熱點(diǎn)及前沿的科學(xué)計量學(xué)分析

鄒昱，朱玉珍，張慶文(上海體育學(xué)院體育教育訓(xùn)練學(xué)院，上海200438)

摘要：目的探討當(dāng)前肌萎縮性側(cè)索硬化癥(ALS)的研究特點(diǎn)及研究方向。方法 以amyotrophic lateral sclerosis為主題詞，檢索2005～2014年Web of Science數(shù)據(jù)庫收錄的ALS相關(guān)研究文獻(xiàn)，獲得滿足條件的文獻(xiàn)8 555篇。應(yīng)用CiteSpace軟件，采用文獻(xiàn)共被引分析方法和詞頻分析方法，繪制ALS文獻(xiàn)共被引網(wǎng)絡(luò)圖譜和關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜，分析近10年發(fā)文量、研究國家和機(jī)構(gòu)分布、高被引文獻(xiàn)研究方向、高頻次關(guān)鍵詞、研究前沿。結(jié)果 2005～2014年ALS的發(fā)文量呈逐年增加趨勢。美國是ALS研究中最有影響力的國家，大學(xué)是ALS研究的主要機(jī)構(gòu)，近年來中國在發(fā)文量上有很大突破。被引頻率最高的10 篇文獻(xiàn)研究方向主要集中于SOD1基因突變、TDP-43泛素化、16號染色體上FUS與TLS基因突變、RNA轉(zhuǎn)錄蛋白FUS突變、C9ORF72基因的六核苷酸重復(fù)擴(kuò)增等。近兩年對于致病機(jī)理的研究主要集中于C9ORF72非編碼區(qū)的GGGGCC六核苷酸重復(fù)擴(kuò)增以及自噬作用等。結(jié)論 與ALS有共性的退行性疾病、病因、發(fā)病機(jī)制及實(shí)驗(yàn)動物模型是近年來ALS的研究熱點(diǎn)；ALS研究前沿主要集中于對致病機(jī)制的研究，如C9ORF72基因六核苷酸重復(fù)擴(kuò)增突變、與ALS相關(guān)的突變基因的遺傳學(xué)研究及自噬作用等。

關(guān)鍵詞：肌萎縮性側(cè)索硬化癥；研究熱點(diǎn)；研究前沿；科學(xué)知識圖譜；科學(xué)計量學(xué)；情報學(xué) 的突現(xiàn)年份與結(jié)束年份也從某種意義上決定了該研究的前沿研究。本研究發(fā)現(xiàn)，六核苷酸重復(fù)擴(kuò)增、C9ORF72基因、自噬與遺傳學(xué)等關(guān)鍵詞的突現(xiàn)年份均出現(xiàn)在2012年之后，且至今仍處于突現(xiàn)階段，同時也都有較高的突現(xiàn)強(qiáng)度，說明其代表了ALS研究的前沿研究領(lǐng)域。因此，綜合來看，ALS研究前沿方向主要集中于C9ORF72基因六核苷酸重復(fù)擴(kuò)增突變、自噬作用以及與ALS相關(guān)的突變基因的遺傳學(xué)研究，如C9ORF72基因、S0D1基因、TARDBP基因等。

肌萎縮性側(cè)索硬化癥(ALS)是一種影響運(yùn)動神經(jīng)元的進(jìn)行性神經(jīng)變性疾病，目前為神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究熱點(diǎn)。但從科學(xué)計量學(xué)角度對該病的研究熱點(diǎn)及研究方向進(jìn)行分析尚不多見?？茖W(xué)知識圖譜是以圖形形式展示科學(xué)知識發(fā)展進(jìn)程與結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種科學(xué)計量分析方法。2014年10月，我們采用科學(xué)知識圖譜方法，對2005～2014年近十年ALS的研究文獻(xiàn)進(jìn)行分析，繪制ALS研究文獻(xiàn)的共被引網(wǎng)絡(luò)圖譜和關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜，探討當(dāng)前ALS的研究特點(diǎn)及研究方向，為今后的研究提供思路和方向。

1資料與方法

1.1文獻(xiàn)來源及檢索策略文獻(xiàn)數(shù)據(jù)均來源于美國科學(xué)情報研究所(ISI)的Web of Science數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫更新日期為2014年8月27日。以amyotrophic lateral sclerosis為主題詞進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，時間范圍為2005～2014年，每一條數(shù)據(jù)下載為全記錄格式，語言類型為“English”，文獻(xiàn)類型為“Article”。納入文獻(xiàn)的作者、題目和摘要齊全，排除文獻(xiàn)資料不全的文章。共納入滿足條件的文獻(xiàn)8 555篇。

1.2研究方法應(yīng)用CiteSpace軟件，采用文獻(xiàn)共被引分析方法和詞頻分析方法，繪制ALS文獻(xiàn)共被引網(wǎng)絡(luò)圖譜和關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜進(jìn)行分析。

1.3研究指標(biāo)

1.3.1近10年發(fā)文量在Web of Science數(shù)據(jù)庫搜索平臺中通過分析檢索結(jié)果得出近十年各年份的發(fā)文量。

1.3.2研究國家和機(jī)構(gòu)分布時間確定為2005～2014年，時間跨度為1，節(jié)點(diǎn)類型分別選擇國家(Country)、機(jī)構(gòu)(Institution)，數(shù)據(jù)選取為Top50，閾值為(2，2，20)(4，3，20)(4，3，20)，其他均為軟件默認(rèn)，運(yùn)行CiteSpace軟件，顯示可視化圖，得到研究國家與機(jī)構(gòu)的發(fā)文頻次。

1.3.3高被引文獻(xiàn)研究方向時間設(shè)置為2005～2014年，時間跨度設(shè)置為1，節(jié)點(diǎn)類型選擇共引參考文獻(xiàn)(Cited Reference)，數(shù)據(jù)選取為Top50，運(yùn)行軟件，得到節(jié)點(diǎn)Nodes=170，連線Links=300的ALS研究文獻(xiàn)共被引網(wǎng)絡(luò)圖譜，將引用頻次為450以上的文獻(xiàn)作為高被引文獻(xiàn)，分析高被引文獻(xiàn)的主要研究方向。以Sigma值的大小衡量研究成果創(chuàng)新性，Sigma值越大表明研究成果的創(chuàng)新性越大，對Sigma值最大的兩篇文獻(xiàn)研究方向進(jìn)行分析。

1.3.4高頻次關(guān)鍵詞時間間隔設(shè)為1年，主題詞來源選擇標(biāo)題(Title)、摘要(Abstract)，類型選擇突現(xiàn)詞(Burst)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)選關(guān)鍵詞(Keyword)，每部分選擇Top50，其他均按默認(rèn)選擇運(yùn)行軟件，得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜，得出關(guān)鍵詞頻次、中心性，將頻次為350以上的關(guān)鍵詞定為高頻次關(guān)鍵詞。將頻次排名較高的熱點(diǎn)關(guān)鍵詞按照ALS相關(guān)疾病類、特征類、病理機(jī)制類、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ皖愡M(jìn)行分類，得出ALS不同類別領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

1.3.5研究前沿以突現(xiàn)強(qiáng)度高、突現(xiàn)年份近的關(guān)鍵詞表示研究前沿。采用詞頻探測技術(shù)，通過考察詞頻的時間分布，探測出頻次增長率快速增加的詞，產(chǎn)生包括突現(xiàn)強(qiáng)度、突現(xiàn)長度、突現(xiàn)年份和結(jié)束年份在內(nèi)的突現(xiàn)列表。突現(xiàn)強(qiáng)度指某一關(guān)鍵詞在其突現(xiàn)時間段內(nèi)出現(xiàn)頻次的權(quán)重，體現(xiàn)該關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻次突然增加的強(qiáng)度。突現(xiàn)長度指某一關(guān)鍵詞所持續(xù)的突現(xiàn)時間。突現(xiàn)年份指該關(guān)鍵詞開始突現(xiàn)的年份。結(jié)束年份指關(guān)鍵詞突現(xiàn)結(jié)束的年份。不僅依靠頻次的高低，同時關(guān)注詞頻的變動趨勢以及其突現(xiàn)時間來確定前沿領(lǐng)域和發(fā)展趨勢[1]。

2結(jié)果

2.1近10年發(fā)文量2005～2014年ALS的發(fā)文量分別為540、636、729、765、806、986、1 029、1 168、1 210及686(2014年發(fā)文量統(tǒng)計截至2014年8月27日)篇，呈逐年增加趨勢。

2.2研究國家和機(jī)構(gòu)分布①國家分布：8 555篇文獻(xiàn)作者分布于73個國家。頻次超過100的共有15個國家，這15個國家占世界發(fā)文量的 95.1%以上，其中美國占總發(fā)文量的33.85%；中國發(fā)文頻次位居第七，而突現(xiàn)值為10.61，其突現(xiàn)值在所有國家中位居第一。②機(jī)構(gòu)分布：世界范圍內(nèi)ALS的研究機(jī)構(gòu)為159 所，其中大學(xué)129所、科研院所19所、醫(yī)院11所。發(fā)文頻次排名前15位的機(jī)構(gòu)為大學(xué)14所、醫(yī)療研究機(jī)構(gòu)1所。見表1。

表1　研究ALS的國家和機(jī)構(gòu)分布

2.3高被引文獻(xiàn)研究方向得到高被引文獻(xiàn)10篇[2～11]及創(chuàng)新性論文2篇[12,13]，高被引文獻(xiàn)研究方向集中于SOD1基因突變[2～4]、ALS的診斷標(biāo)準(zhǔn)[5,6]、TDP-43泛素化[7,8]、肉瘤熔合基因(FUS)與脂肪肉瘤基因(TLS)基因突變[9,10]、C9ORF72基因的六核苷酸重復(fù)擴(kuò)增[12,13]等。見表2。

表2　ALS研究高被引文獻(xiàn)情況

另外，有兩篇Sigma與頻次均很高的創(chuàng)新性文獻(xiàn)，分別為Dejesus-hernandez等[12](頻次為355、突現(xiàn)值為111.77、Sigma值為61 936.79)及Renton等[13](頻次為335、突現(xiàn)值為105.18、Sigma值為12 310.03)對ALS患者C9ORF72基因GGGGCC六核苷酸重復(fù)突變的研究文獻(xiàn)。

2.4高頻次關(guān)鍵詞共得出高頻次關(guān)鍵詞26個，見表3。關(guān)鍵詞集中于ALS相關(guān)疾病、致病機(jī)理與實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ皖悺?/p>

表3　高頻次關(guān)鍵詞排布情況

2.5研究前沿從關(guān)鍵詞突現(xiàn)強(qiáng)度看，六核苷酸重復(fù)擴(kuò)增與C9ORF72基因遠(yuǎn)高于其他關(guān)鍵詞。見表4。

表4　關(guān)鍵詞突現(xiàn)排布

3討論

90%的ALS為散發(fā)性，10%為家族遺傳，臨床主要表現(xiàn)為肌肉逐漸萎縮與進(jìn)行性肢體癱瘓，發(fā)病率為1/10萬～3/10萬[14]，通常在2～5年內(nèi)致人死亡[15]。20世紀(jì)以來，越來越多的科研機(jī)構(gòu)關(guān)注此疾病，其研究不斷取得新進(jìn)展，對該病的病因、發(fā)病機(jī)制、診斷與治療開展了大量的研究，但目前尚缺乏特效治療藥物。2014年，自美國興起的旨在幫助患有漸凍人癥群體的冰桶挑戰(zhàn)賽再度引發(fā)了全世界對于ALS的關(guān)注。

隨著信息技術(shù)、可視化技術(shù)以及科學(xué)計量學(xué)理論的發(fā)展，以圖形的方式揭示學(xué)科間的聯(lián)系已愈發(fā)容易。而如何在準(zhǔn)確傳達(dá)知識的基礎(chǔ)上，以可視化的圖像直觀、形象地揭示學(xué)科與學(xué)科之間的聯(lián)系已成為近年來科學(xué)計量學(xué)研究領(lǐng)域興起的熱點(diǎn)之一?？茖W(xué)知識圖譜是其中一個新的熱點(diǎn)，它是以科學(xué)學(xué)為基礎(chǔ)，涉及應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息科學(xué)及計算機(jī)科學(xué)諸學(xué)科交叉的領(lǐng)域，是科學(xué)計量學(xué)和信息計量學(xué)的新發(fā)展[16]。運(yùn)用科學(xué)知識圖譜不僅能夠預(yù)測前沿領(lǐng)域，而且還能夠引領(lǐng)對前沿的理解和對未來的走向。本研究根據(jù)科學(xué)知識圖譜方法，從以下方面揭示了ALS當(dāng)前研究的特點(diǎn)。

3.1近10年發(fā)文量某領(lǐng)域論文在時間上的分布在一定程度上反映了該學(xué)科領(lǐng)域?qū)W術(shù)研究的理論水平和發(fā)展速度[17]。本研究發(fā)現(xiàn)，2005～2014年ALS的發(fā)文量逐年增加，表明ALS越來越受到關(guān)注。

3.2研究國家和機(jī)構(gòu)分布科研成果和著者分析是了解某一學(xué)科領(lǐng)域研究力量分布狀況的有效方法[18]。突現(xiàn)是最活躍研究領(lǐng)域的一項(xiàng)指標(biāo)，是對突發(fā)事件的偵測。本研究發(fā)現(xiàn)，美國刊文量超過ALS刊文總量的1/3，對ALS的發(fā)文量居首位，提示美國對于ALS的研究仍處于領(lǐng)先位置，美國是ALS研究中最有影響的國家；中國發(fā)文頻次位居第七，而突現(xiàn)值為10.61，說明中國在ALS的研究上比較活躍，發(fā)文量有很大突破；世界范圍內(nèi)發(fā)文頻次排名前15位的機(jī)構(gòu)為大學(xué)14所、醫(yī)療研究機(jī)構(gòu)1所，提示大學(xué)是ALS研究的主要機(jī)構(gòu)，在排名前15位的機(jī)構(gòu)中，美國占7所，分別為哈佛大學(xué)、賓夕法尼亞大學(xué)、約翰·霍普金斯大學(xué)、梅奧診所、西北大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)和埃默里大學(xué)。

3.3高被引文獻(xiàn)研究方向通過了解ALS的研究熱點(diǎn)，有助于把握整個研究動向，使研究人員更加明確有關(guān)ALS的發(fā)展態(tài)勢。本研究對被引頻率最高的10 篇文獻(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)，除了Brooks等[5,6]報道的以“診斷標(biāo)準(zhǔn)”為主的兩篇文獻(xiàn)外，其余均提出了與ALS有關(guān)的發(fā)病機(jī)制學(xué)說，包括SOD1基因突變、TDP-43泛素化、16號染色體上FUS與TLS基因突變、RNA轉(zhuǎn)錄蛋白FUS突變、C9ORF72基因的六核苷酸重復(fù)擴(kuò)增等。

3.4高頻次關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次較多的關(guān)鍵詞可以在一定程度上代表ALS的研究熱點(diǎn)領(lǐng)域。本研究發(fā)現(xiàn)，前兩個頻次最高的關(guān)鍵詞均為ALS；阿爾茨海默病與ALS均為漸進(jìn)性的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，頻次位于第4位；amyloid beta(Aβ)淀粉樣蛋白的沉積是引起阿爾茨海默病的主要原因，病理表現(xiàn)為以大腦額顳葉萎縮為特征的額顳葉癡呆，因此大腦額顳葉萎縮、癡呆均有較高的頻次；ALS是累及脊髓前角細(xì)胞的進(jìn)行性疾病，故脊髓也有很高的頻次。我們認(rèn)為，與ALS有共性的神經(jīng)退行性疾病是研究的熱點(diǎn)之一，如阿爾茨海默病、帕金森病等，可能引起ALS疾病的致病機(jī)理如各類基因突變、TDP-43聚集和突變、氧化應(yīng)激損傷機(jī)制等也是近10年來的研究熱點(diǎn)。近兩年對于致病機(jī)理的研究主要集中于C9ORF72非編碼區(qū)的GGGGCC六核苷酸重復(fù)擴(kuò)增以及自噬作用等；按研究側(cè)重點(diǎn)分類，可見近十年來研究重點(diǎn)集中于ALS相關(guān)疾病、致病機(jī)理與實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ皖悺?/p>

3.5研究前沿研究前沿代表了一個研究領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，是強(qiáng)調(diào)新趨勢和突變的特征。國外研究報道，基因重復(fù)擴(kuò)增可能與部分高加索人群認(rèn)知功能障礙和運(yùn)動障礙兩種臨床表型密切相關(guān)。C9ORF72基因第一外顯子內(nèi)部非編碼區(qū)六核苷酸重復(fù)擴(kuò)增突變是導(dǎo)致額顳葉癡呆和肌萎縮側(cè)索硬化的重要原因。在FALS家族性或散發(fā)性ALS和FTD，特別是ALS-FTD患者中，C9ORF72基因GGGGCC六核苷酸重復(fù)擴(kuò)增突變是最常見的遺傳病因。本研究發(fā)現(xiàn)，六核苷酸重復(fù)擴(kuò)增與C9ORF72基因的突現(xiàn)排布遠(yuǎn)高于其他關(guān)鍵詞，提示對于六核苷酸重復(fù)擴(kuò)增與C9ORF72基因方面的研究是當(dāng)前熱點(diǎn)。細(xì)胞凋亡突現(xiàn)強(qiáng)度排名第三。超氧化物歧化酶不僅具有較高的突現(xiàn)強(qiáng)度，也有相當(dāng)高的Sigma。

綜上所述，ALS研究越來越受到關(guān)注，與其有共性的退行性疾病、各類ALS疾病可能的病因、發(fā)病機(jī)制以及不同類型的動物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪窃擃I(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，研究前沿主要集中于對致病機(jī)制的研究，如C9ORF72基因六核苷酸重復(fù)擴(kuò)增突變、與ALS相關(guān)的突變基因的遺傳學(xué)研究以及自噬作用等。

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(收稿日期：2014-12-04)

通信作者：張慶文

中圖分類號：G255.51；R746.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：1002-266X(2015)10-0035-04

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2015.10.012