基于SCI文獻(xiàn)分析的呼吸病學(xué)發(fā)展態(tài)勢研究

陳梁華++劉宇平++楊偉紅+張新鳳

[摘要] 呼吸系統(tǒng)疾病現(xiàn)已成為全球所有年齡組中死亡和傷殘的重要原因之一，霧霾是繼吸煙之后導(dǎo)致肺癌的又一大危險因素，認(rèn)識呼吸疾病，對于了解人體疾病治療發(fā)展趨勢有著重要意義。本文通過SCI文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫收集呼吸系統(tǒng)領(lǐng)域的疾病數(shù)據(jù)，包括作者關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)、文章分類關(guān)鍵詞、文章研究分類、重要研究型期刊影響因子等指標(biāo)內(nèi)容，運(yùn)用詞云分析技術(shù)及相關(guān)統(tǒng)計(jì)手段對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類及排序，從整體上對現(xiàn)有研究熱點(diǎn)、趨勢進(jìn)行直觀描繪，對臨床防治研究、優(yōu)化配置醫(yī)療資源具有積極的理論指導(dǎo)意義。根據(jù)分析數(shù)據(jù)表明，“肺”是研究最多的器官，而生物作用機(jī)制中的如何“表達(dá)”是研究者最熱衷的內(nèi)容，說明現(xiàn)有的研究主要集中在闡明疾病的發(fā)生原因、藥物或治療手段的作用機(jī)制。

[關(guān)鍵詞] 呼吸系統(tǒng)疾??；詞云；文獻(xiàn)分析

[中圖分類號] G350 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）02（c）-0168-05

呼吸系統(tǒng)疾病是一種常見病，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，其不同時期研究熱點(diǎn)也呈現(xiàn)差異，為更好地把握區(qū)域發(fā)展趨勢，抓住研究重點(diǎn)方向，有必要通過有效的統(tǒng)計(jì)方法對其當(dāng)前研究現(xiàn)狀開展分析，通過熱點(diǎn)分析研究，可以找出能產(chǎn)生重大影響的雜志以及研究內(nèi)容，對于把握正確研究方向、指導(dǎo)開展科研工作具有重要意義。研究表明，呼吸疾病的發(fā)病機(jī)制是目前該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其中對T淋巴細(xì)胞、細(xì)胞因子、嗜酸性細(xì)胞、肥大細(xì)胞、炎癥介質(zhì)、黏附因子等在炎癥中的作用機(jī)制研究較多。本文從雜志影響、SCI文章分類、作者關(guān)鍵詞、文章分類詞等方面開展聚類分析，以達(dá)到描述當(dāng)前呼吸疾病發(fā)展趨勢的目的。

1 呼吸疾病研究對居民健康和社會發(fā)展的意義

呼吸系統(tǒng)疾病是我國的常見病、多發(fā)病，其中，慢性呼吸道疾病患病率高，致殘率和致死率高，隨著近期PM 2.5指數(shù)的惡化，空氣中攜帶的化合物也容易成為導(dǎo)致呼吸道疾病的背后推手。目前，中國慢性阻塞性肺疾?。–OPD）患者約3280萬例，40歲以上的患病率達(dá)8.2%；哮喘患者約1500萬例，發(fā)病率約為1.2%[1-2]。根據(jù)我國人口疾病死因最新調(diào)查顯示，呼吸疾病在農(nóng)村地區(qū)疾病死因中居首位（23.5%），在城市中居第4位（12.6%）。世界衛(wèi)生組織全球抗擊慢性呼吸疾病聯(lián)盟（GARD）的調(diào)查顯示，中國死亡總數(shù)的17%來自慢性呼吸疾病。近20年我國肺癌的發(fā)病率和死亡率均迅速增加，已居國內(nèi)城市惡性腫瘤的首位。目前我國肺癌患者約50萬人，居世界第一。呼吸疾病不僅成為嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題，也給家庭乃至社會帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。加快升級改造現(xiàn)有研究局面，有助于提升我國科學(xué)研究整體實(shí)力，改善居民衛(wèi)生健康環(huán)境，提高生活質(zhì)量，從而適應(yīng)社會發(fā)展的需要。

2 根據(jù)聚類分析圖，直觀描述呼吸疾病領(lǐng)域概況

聚類分析是對一堆數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類[3-7]，通過直觀圖表的數(shù)據(jù)點(diǎn)大小以及連接線的疏密情況來判斷數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)程度，在現(xiàn)實(shí)生活中，能夠進(jìn)行分類的情況很多，在不同的應(yīng)用領(lǐng)域，很多聚類技術(shù)都得到了發(fā)展，這些技術(shù)方法被用作描述數(shù)據(jù)，衡量不同數(shù)據(jù)源間的相似性，以及把數(shù)據(jù)源分類到不同的簇中[8-10]。如根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平把各個國家分成發(fā)達(dá)國家、中等發(fā)達(dá)國家、發(fā)展中國家，而按照消費(fèi)者的特征也可以對消費(fèi)者進(jìn)行分類，按照產(chǎn)品特征可以對產(chǎn)品進(jìn)行分類。分類前并不知道存在什么類別，而是直接根據(jù)數(shù)據(jù)的特征確定。聚類分析就是按照對象之間的“相似”程度把對象進(jìn)行分類[11-13]，便于研究者通過分類發(fā)現(xiàn)和總結(jié)規(guī)律。因此，目前分類問題的研究具有十分重要的意義和作用。

根據(jù)圖1所示的聚類分析圖（數(shù)據(jù)內(nèi)容源自湯姆森公司網(wǎng)站），排名第一的雜志為《LANCET RESP MED》，影響因子為15.328，排名第二的雜志為《AM J RESP CRIT CARE》，影響因子為13.118。

表1為呼吸疾病SCI雜志2015年度的影響排名數(shù)據(jù)，從表中不但可以清楚地看到各種雜志的影響力，而且可以知道其2015年度的引用情況，其中“特征因子”由華盛頓大學(xué)和加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的West、Bergstrom等人組成的研究團(tuán)體構(gòu)建和完善，其工作原理類似于Google的“網(wǎng)頁排名”（PageRank）。兩者都基于社會網(wǎng)絡(luò)理論，區(qū)別在于Google利用網(wǎng)頁鏈接，而“特征因子”則借助引文鏈接。它們都基于整個社會網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對每篇論文或每個網(wǎng)頁的重要性進(jìn)行評價。與期刊影響因子不同的是，“特征因子”不僅考察了引文的數(shù)量，而且考慮了引用期刊的影響力，即：某期刊如果越多地被高影響力的期刊引用，則該期刊的影響力也越高。正如Google考慮超鏈接的來源，“特征因子”也充分考慮引文的來源，并在計(jì)算中賦予不同引用期刊的引文以不同的權(quán)重。

圖2為按研究類別聚類后的分析數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，排名第一的為“ECONOMICS（經(jīng)濟(jì)學(xué)相關(guān)）”，該類一共有345種雜志，排名第二的為“MATHEMATICS（數(shù)學(xué)或應(yīng)用數(shù)學(xué)相關(guān)）”，該類一共有312種雜志，表明以經(jīng)濟(jì)和應(yīng)用數(shù)學(xué)相關(guān)為主題的雜志占多數(shù)，也為人們所熱衷和普遍容易接受。

但雜志數(shù)量的多少、排名并不能反映學(xué)科研究熱點(diǎn)及先進(jìn)技術(shù)，而剔除雜志數(shù)量改按影響因子排名后發(fā)現(xiàn)，影響因子第一名為“CELL BIOLOGY（細(xì)胞生物學(xué)）”，影響因子為5.602；影響因子第二名為“CHEMISTRY，MULTIDISCIPLINARY（化學(xué)，多學(xué)科）”，影響因子為5.586；影響因子第三名為“ONCOLOGY（腫瘤學(xué)）”，影響因子為4.315；影響因子的大小也恰好反映研究的難易程度及技術(shù)含量。

3 運(yùn)用詞云分析方法，簡明扼要描述學(xué)科發(fā)展趨勢

在當(dāng)今大數(shù)據(jù)時代，主要矛盾為日益增長的龐大數(shù)據(jù)生產(chǎn)、存儲能力和媒體與數(shù)據(jù)分析、加工能力之間的矛盾。詞云，在數(shù)據(jù)分析中以一種通過大小的直觀可視化的分析來表達(dá)并渲染結(jié)果，對文本中出現(xiàn)頻率較高的“關(guān)鍵詞”予以視覺上的突出，形成“關(guān)鍵詞云層”或“關(guān)鍵詞渲染”，從而過濾掉大量的文本信息，使瀏覽者只要一眼掃過文本就可以領(lǐng)略文本的主旨。最常見的應(yīng)用就是博客、演講內(nèi)容和CMS類站點(diǎn)中的標(biāo)簽云[14-16]。使用詞云工具，可以對海量的文本數(shù)據(jù)進(jìn)行分詞處理，按照某一個詞出現(xiàn)頻率的高低進(jìn)行排序并區(qū)分顯示，經(jīng)過大數(shù)據(jù)文本處理技術(shù)、排序算法后，能獲得對內(nèi)容關(guān)鍵信息的快速、精準(zhǔn)、深度洞察。詞云，實(shí)際上是將文檔包含的詞匯頻率表進(jìn)行了可視化。這些詞匯的重要程度主要通過改變字體大小或顏色來表現(xiàn)。

通過攫取呼吸系統(tǒng)疾病類SCI文章的分類關(guān)鍵詞，通過R STUDIO軟件生成詞云圖，見圖3。

根據(jù)圖3顯示結(jié)果，詞頻最高的為“EXPRESSION”，其中文意譯“表達(dá)”，跟表達(dá)相關(guān)的有基因表達(dá)（基因中的DNA序列生產(chǎn)出蛋白質(zhì)的過程），其影響包括分子遺傳學(xué)、細(xì)胞分化與發(fā)育、基因表達(dá)與調(diào)控等多學(xué)科，說明SCI研究類文章目前多數(shù)注重深層次的追根溯源研究。通過CNKI搜索引擎，也可以找到相關(guān)結(jié)果1 604 280條。各種生物疾病都跟基因表達(dá)有一定的關(guān)系，包括目前方興未艾的人類基因組計(jì)劃（HGP）和人類基因組單體型圖計(jì)劃（HapMap）這兩個超級研究項(xiàng)目的開展[17-18]。人類展開了針對由30億個堿基對、大約數(shù)萬個基因組成的基因組的研究，用盡一切辦法尋找可能的致病因素。

而有關(guān)表達(dá)的研究有代表性的為EGFR，即Epidermal Growth Factor Receptor，上皮生長因子（EGF）細(xì)胞增殖和信號傳導(dǎo)的受體。研究表明，在許多實(shí)體腫瘤中存在EGFR的高表達(dá)或異常表達(dá)[19-20]?，F(xiàn)開展的研究有EGFR及其突變小分子抑制劑的篩選及生物學(xué)作用研究、EGFR及其突變體的生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)功能體系的構(gòu)建等。應(yīng)用蛋白相似性建立不同EGFR基因型的突變體的蛋白三維度空間模型，進(jìn)行小分子抑制劑的設(shè)計(jì)，對具有較好開發(fā)前景的小分子抑制劑在多種動物模型上驗(yàn)證其體內(nèi)抗腫瘤活性。

緊緊圍繞并跟隨首位關(guān)鍵詞排名的是“obstructive”，意譯為“阻塞性，梗阻性，妨礙的”，具有代表性的為慢性阻塞性肺疾病，簡稱慢阻肺（COPD），是一種破壞性的肺部疾病，是以不完全可逆的氣流受限為特征的疾病，氣流受限通常呈進(jìn)行性發(fā)展并與肺對有害顆?；驓怏w的異常炎性反應(yīng)有關(guān)。COPD也是一種高發(fā)病率、高致殘率和高病死率的呼吸系統(tǒng)疾病，發(fā)病時不僅氣流受限，還可以伴有其他肺外系統(tǒng)的異常表現(xiàn)，即COPD全身效應(yīng)，較常見的有營養(yǎng)不良和體重減輕、神經(jīng)異常癥狀、骨骼肌功能障礙、血液系統(tǒng)、心血管并發(fā)癥及骨質(zhì)疏松等，這些肺外效應(yīng)常常導(dǎo)致患者癥狀的反復(fù)出現(xiàn)及降低生活質(zhì)量。據(jù)世界衛(wèi)生組織的最新數(shù)據(jù)顯示：由于吸煙、空氣污染等原因，目前全球已有6億人患有COPD，預(yù)計(jì)患病率還會繼續(xù)上升，到2020年將成為全球第三大致死疾病，在中國約有超過3800萬例患者。更為可怕的是，如此高的致死率并沒有引起人們對該病的重視。

COPD的危害主要表現(xiàn)在呼吸衰竭、自發(fā)性氣胸、慢性肺源性心臟病和右心衰竭、睡眠呼吸障礙、胃潰瘍，同時可能出現(xiàn)肺動脈高壓和心律紊亂。吸煙是COPD的最主要發(fā)病原因之一，80%～90%以上的COPD患者源于吸煙。香煙及污染空氣中的有害物質(zhì)刺激易感人群氣道炎癥細(xì)胞等釋放大量促炎因子和蛋白酶類，導(dǎo)致肺內(nèi)氧化/抗氧化失衡、蛋白酶/抗蛋白酶失衡等一系列生理指征改變，最終導(dǎo)致肺氣腫和慢性支氣管炎。

隨著環(huán)境的惡化，PM2.5指數(shù)起到指示空氣質(zhì)量的作用，空氣中大量的粉塵攜帶化學(xué)物質(zhì)，而人吸入這些復(fù)合物質(zhì)后會導(dǎo)致疾病的發(fā)生。近年來，地毯編織、生物燃料、面包烘烤是肺疾病的重要危險因素，氣體燃料、使用煤油、家禽飼料是相對危險因素。20世紀(jì)末，中國大氣污染特征發(fā)生重大轉(zhuǎn)折，SO2、PM10、NO2等一次污染下降，而O3污染和細(xì)顆粒物PM2.5導(dǎo)致的霧霾問題凸顯，二次污染日趨嚴(yán)重。

以作者關(guān)鍵詞為維度，從海量的數(shù)據(jù)中抽取后發(fā)現(xiàn)，研究最多是“l(fā)ung”，其次為“cancer”，即肺為最多研究的對象，其次為呼吸相關(guān)的腫瘤，合并在一起，肺腫瘤為最多的研究對象，也是當(dāng)今呼吸疾病研究的難點(diǎn)和重點(diǎn)。見圖4。肺包括肺動脈高壓、肺氣腫、COPD等疾病，肺功能水平也是呼吸系統(tǒng)疾病的重要監(jiān)測指標(biāo)，肺功能檢查是呼吸系統(tǒng)疾病的必要檢查之一，對于早期檢出肺、氣道病變，評估疾病的病情嚴(yán)重程度及預(yù)后，評定藥物或其他治療方法的效果，鑒別呼吸困難的原因，診斷病變部位，評估肺功能對手術(shù)的耐受力或勞動強(qiáng)度耐受力及對危重患者的監(jiān)護(hù)等方面有重要的指導(dǎo)意義。而肺癌方面的研究則每年都在發(fā)展，2011年克唑替尼獲準(zhǔn)用于治療ALK陽性的NSCLC患者。2013年美國預(yù)防服務(wù)工作組（USTSPF）推薦低劑量螺旋CT。2014年Ceritinib（色瑞替尼）獲批用于ALK陽性的肺癌患者。而2015年則是免疫治療占肺癌治療的半壁江山的一年，另針對不同靶點(diǎn)的藥物治療仍占據(jù)重要地位，包括二代ALK、三代表皮生長因子受體（EGFR）-酪氨酸激酶抑制劑（TKI）、MET抑制劑等。目前主要有兩大治療策略正在探索之中，被證明有一定療效，一是釋放身體的自然免疫反應(yīng)以對抗癌癥，二是幫助免疫系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)并摧毀癌癥細(xì)胞。

4 小結(jié)

了解呼吸疾病發(fā)展的趨勢，如發(fā)病機(jī)制、藥物的作用機(jī)制等對于人類衛(wèi)生健康事業(yè)具有重要意義。本文運(yùn)用詞云分析技術(shù)及相關(guān)統(tǒng)計(jì)手段對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類及排序，從整體上對現(xiàn)有研究熱點(diǎn)、趨勢進(jìn)行直觀描繪，SCI文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫是一座知識寶庫，采用現(xiàn)代手段對數(shù)據(jù)處理加工后可以得到更直觀、簡潔的描述結(jié)果，便于研究者進(jìn)行分析參考。

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（收稿日期：2016-10-24 本文編輯：程 銘）