許顥齡，王素青

（武漢大學(xué)公共學(xué)院，湖北 武漢 430071）

CYP1B1 基因位于2p21-22，由3 個外顯子及2個內(nèi)含子組成[1]，其蛋白質(zhì)是為一種膜結(jié)合蛋白，也是細(xì)胞色素P450（CYP）家族中的一員。CYP1B1 基因在人體心、肺、腎及生殖系統(tǒng)中均可表達(dá)，其在正常組織中呈低表達(dá)，在腫瘤組織中通常呈過表達(dá)[2]。研究發(fā)現(xiàn)[3，4]，CYP1B1 是芳香烴受體（AhR）的主要靶基因，且CYP1B1 代謝生成的4-羥雌二醇被認(rèn)為是雌激素通過非受體依賴途徑致癌過程中重要的內(nèi)源性致癌物。因此，尋找一條CYP1B1 與癌癥相關(guān)的通路，對該疾病的治療和預(yù)防具有重要意義。近年來，癌癥是全球健康關(guān)注的熱點問題，與癌癥機(jī)制相關(guān)的論文、專著、文獻(xiàn)綜述等數(shù)據(jù)量龐大且復(fù)雜?；诖耍狙芯客ㄟ^CiteSpace 科學(xué)文獻(xiàn)計量軟件對1994-2021 年有關(guān)CYP1B1 相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，以期尋找其研究熱點與趨勢，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 以Web of Science 核心合集數(shù)據(jù)庫為文獻(xiàn)來源，檢索條件為“主題”，檢索年限為1994 年1 月-2021 年6 月，檢索詞為“CYP1B1”或“cytochrome P4501B1”。為保證文獻(xiàn)研究結(jié)果的科學(xué)性與有效性，將檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行去重復(fù)，排除會議摘要、學(xué)位論文及內(nèi)容不符的文獻(xiàn)等。

1.2 方法 使用可視化分析軟件CiteSpace5.8.R1，對CYP1B1 相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行作者合作網(wǎng)絡(luò)分析、機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)分析、關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析、關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析等，并生成可視化圖譜分析CYP1B1 研究領(lǐng)域的發(fā)展演化。作者、機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置：時間切片為1 年，節(jié)點類型分別選擇“author”和“institution”，其他參數(shù)為默認(rèn)。高產(chǎn)機(jī)構(gòu)及相應(yīng)的作者群參數(shù)設(shè)置：時間跨度設(shè)為“1994-2021”，時間切片為1，節(jié)點同時選擇“author”和“institution”，topN＝10 過濾掉每個時間切片中發(fā)文量排在10 之后的機(jī)構(gòu)與作者，僅使發(fā)文量排在前10 的機(jī)構(gòu)和作者顯示在生成的圖譜中，以對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行簡化。關(guān)鍵詞共現(xiàn)參數(shù)設(shè)置：時間切片為1 年，節(jié)點類型選擇“keyword”，thresholds 參數(shù) 中 的 閾 值 分 別 設(shè) 置 為（2，2，20）、（4，3，20）、（4，3，20）。Pruning 模塊中選擇pathfinder、pruning sliced networks 和pruning the merged network。關(guān)鍵詞聚類參數(shù)設(shè)置：在關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析的基礎(chǔ)上，選擇快速聚類，算法為對數(shù)似然比（log likelihood ratio，LLR）。關(guān)鍵詞突現(xiàn)參數(shù)設(shè)置：在關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析的基礎(chǔ)上，control panel 中選擇burstness，其他參數(shù)為默認(rèn)。聚類效果評價：采用模塊值Q、平均輪廓值S，若Q＞0.3，則得到的網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)顯著；若S＞0.7，則聚類的結(jié)果具有高可信度，聚類中包含的成員數(shù)量越大，則編號越小。在一定程度上，聚類號越小，越能認(rèn)為該聚類標(biāo)簽在整個研究領(lǐng)域中具有一定地位，側(cè)面反映出該聚類標(biāo)簽可能為研究熱點[5-7]。

2 結(jié)果

2.1 年度發(fā)文量 因2021 年只有上半年數(shù)據(jù)，無法進(jìn)行年度發(fā)文量統(tǒng)計，故2021 年未在年度發(fā)文量的結(jié)果中。共納入2374 篇文獻(xiàn)，1994-2020 年發(fā)文量呈穩(wěn)步增長趨勢，但也存在一定程度的波動，平均年發(fā)文量為86 篇。使用R 語言對發(fā)文量進(jìn)行多項式擬合，擬合方程為y=-1290 000+1290x-0.319x2，R2為0.94。根據(jù)預(yù)測，2021 年發(fā)文量將為119 篇，95%置信區(qū)間為（91.011 97，146.4957），見圖1。

圖1 文獻(xiàn)發(fā)文量分布與回歸驗證圖

2.2 作者發(fā)文量 合并相同作者節(jié)點后，發(fā)文作者共有977 位，發(fā)文量前3 位的作者分別為Colin R.Jefcoate、Frank J.Gonzalez 和Ayman O.S.El-Kadi，發(fā)文量分別是52、41、27。根據(jù)普賴斯定律，計算得到核心作者發(fā)文量M=5.4，對照作者發(fā)文量得到該領(lǐng)域的核心作者預(yù)計共有58 位。發(fā)文量前10 位的核心作者及其發(fā)文量見表1。

表1 前10 位的發(fā)文量作者列表（n）

2.3 研究機(jī)構(gòu)發(fā)文量 合并相同研究機(jī)構(gòu)節(jié)點，發(fā)文機(jī)構(gòu)共368 個單位，主要為醫(yī)學(xué)類研究所及醫(yī)學(xué)院校。發(fā)文量前3 位的機(jī)構(gòu)分別為National Cancer Institute、University of Wisconsin 和Vanderbilt University Medical School。National Cancer Institute、Karolinska Institutet 和Vanderbilt University Medical School 在CYP1B1 領(lǐng)域中是核心機(jī)構(gòu)，見表2。

表2 發(fā)文量排名前10 位的研究機(jī)構(gòu)

2.4 高產(chǎn)機(jī)構(gòu)及相應(yīng)的作者群 節(jié)點數(shù)為1029，連線數(shù)為3043，密度為0.0058。機(jī)構(gòu)與作者呈現(xiàn)“抱團(tuán)”現(xiàn)象。選取我國發(fā)文量第1 的機(jī)構(gòu)“上海交通大學(xué)”進(jìn)行局部放大，上海交通大學(xué)作者群體的相互合作關(guān)系及其與其他機(jī)構(gòu)的合作情況見圖2。

圖2 上海交通大學(xué)機(jī)構(gòu)作者群

2.5 關(guān)鍵詞共現(xiàn)結(jié)果 合并相同關(guān)鍵詞節(jié)點后，發(fā)文關(guān)鍵詞共312 個，見圖3。其中，肺癌是中介中心性最高的關(guān)鍵詞，見表3。

表3 前10 位的關(guān)鍵詞（n）

圖3 關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖

2.6 研究主題聚類結(jié)果 選取前5 位的聚類標(biāo)簽，進(jìn)行Timeline 分析，模塊值Q=0.7542，平均輪廓值S=0.916，可認(rèn)為得到的聚類結(jié)果顯著且具有高可信度。前5 位的關(guān)鍵詞聚類分別為：#0 induction、#01 CYP1B1、#02 primary congenital glaucoma、#03 CYP1A1、#04 inflammation，見圖4。

圖4 關(guān)鍵詞聚類Timeline 圖

2.7 領(lǐng)域研究趨勢與前沿圖譜 按照關(guān)鍵詞的突現(xiàn)強(qiáng)度排序，氧化應(yīng)激、炎癥和測序排名前；但按照關(guān)鍵詞的持續(xù)時間排序，氧化應(yīng)激、炎癥、暴露、通路、表型和青光眼仍是現(xiàn)在研究關(guān)鍵詞，見圖5。

圖5 關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖

3 討論

3.1 作者及研究機(jī)構(gòu)分析 與CYP1B1 相關(guān)的研究者和研究機(jī)構(gòu)大多數(shù)是來自美國的機(jī)構(gòu)。發(fā)文量大的機(jī)構(gòu)之間連線較多，發(fā)文量小的機(jī)構(gòu)容易出現(xiàn)以1 個相對發(fā)文量高的機(jī)構(gòu)為連接點，多個機(jī)構(gòu)“抱團(tuán)”現(xiàn)象?？偟膩碚f，跨地域的合作較少。我國發(fā)文量第一的上海交通大學(xué)，僅與University of Wisconsin有合作，發(fā)文量并不集中。

3.2 研究主題分析 關(guān)鍵詞共現(xiàn)結(jié)果中提示，肺癌是中介中心性最高的關(guān)鍵詞。Wang J 等[8]研究認(rèn)為，長期香煙煙霧暴露能夠誘導(dǎo)人永生化支氣管上皮細(xì)胞（BEAS-2B）惡性轉(zhuǎn)化。另一項針對吸煙者的研究發(fā)現(xiàn)[9]，CYP1B1 基因多態(tài)性影響肺癌易感性。不僅如此，空氣污染物PM10可能通過激活CYP1A1 和CYP1B1 基因參與肺癌的發(fā)生、發(fā)展[10，11]。

聚類結(jié)果中，#0 induction（誘導(dǎo)），與之相連的中間節(jié)點為Nrf2。有研究表明[12]，Keap1/NrF2/ARE信號通路的激活可以在早期防止肺癌的發(fā)展。另有研究表明[13]，Nrf2 通過與ARE 相互作用，誘導(dǎo)Ⅱ相解毒酶、抗氧化酶及藥物流出泵的表達(dá)，在癌癥的化學(xué)預(yù)防中起重要作用。龔慧等[14]研究表明，甘草提取物誘導(dǎo)了小鼠肝臟中Ⅱ相解毒酶UGT1A1、γGCS 及轉(zhuǎn)運體MRP1、MRP2，其機(jī)制可能與上調(diào)Nrf2 轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)，激活Nrf2 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路有關(guān)。Sharma R 等[15]研究表明，甘草能有效抑制CYP1B1和CYP1A1 酶，并保護(hù)細(xì)胞免受致癌物的侵害，且可抑制過表達(dá)CYP1B1 三陰性乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-468 中的順鉑耐藥性。#01 CYP1B1 中，最新的節(jié)點標(biāo)簽為DNA methylation（DNA 甲基化）。DNA 甲基化是一種重要的基因表觀遺傳改變，對腫瘤相關(guān)基因表達(dá)的調(diào)控起重要的作用[16]。#02 primary congenital glaucoma（原發(fā)性青光眼）中，與其相連的最新節(jié)點標(biāo)簽為Axenfeld-Rieger 綜合癥，它是一種罕見遺傳和表型異源疾病，主要影響眼睛，也與全身其他疾病有關(guān)，例如心血管畸形、顱面和牙齒缺陷、臍帶異常、內(nèi)分泌后遺癥的垂體異常[17]。在#02 聚類中，最新的節(jié)點標(biāo)簽為FOXC1，它與CYP1B1 均為眼前節(jié)疾病的關(guān)鍵基因，即在該聚類中，現(xiàn)有的研究趨勢是結(jié)合其他基因進(jìn)行疾病研究。#03 CYP1A1 聚類中，最新的節(jié)點標(biāo)簽為response（反應(yīng)），與之相連的中間節(jié)點為receptor（受體），另一端為metabolism（代謝）。“反應(yīng)”一節(jié)點最高引文研究疾病為哮喘，其研究表明[18]，CYP1A1 和CYP1B1 的mRNA 表達(dá)可增強(qiáng)AhR信號傳導(dǎo)在哮喘發(fā)病機(jī)制中的作用。#04 inflammation（炎癥）中，最新的節(jié)點標(biāo)簽為signaling pathway（信號通路），與其相連接的節(jié)點為lung（肺），主要聚焦在支氣管上皮細(xì)胞的差異表達(dá)基因，如CYP1A1、CYP1B1、CYP1A2 和炎癥反應(yīng)。

3.3 研究趨勢分析 本研究對領(lǐng)域研究趨勢進(jìn)行分析，結(jié)果顯示按照關(guān)鍵詞的突現(xiàn)強(qiáng)度排序，氧化應(yīng)激、炎癥和測序排名前；但按照關(guān)鍵詞的持續(xù)時間排序，氧化應(yīng)激、炎癥、暴露、通路、表型和青光眼仍是現(xiàn)在研究關(guān)鍵詞。袁琪等[19]通過體外細(xì)胞實驗，在兩株人支氣管上皮細(xì)胞系（HBE 和BEAS-2B）中觀察南京市PM2.5誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激和促炎反應(yīng)的機(jī)制，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PM2.5可能通過上調(diào)人支氣管上皮細(xì)胞CYP1A1/1B1 的表達(dá)，進(jìn)而介導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激和促炎反應(yīng)。目前，關(guān)于CYP1B1 相關(guān)的氧化應(yīng)激病理機(jī)制研究中，天然黃酮類化合物和合成芪對CYP1B1 表達(dá)和功能的影響備受關(guān)注?，F(xiàn)已鑒定了50 多種天然產(chǎn)物和合成化合物可作為CYP1B1 抑制劑，如黃芪、黃酮、香豆素和蒽醌。2，4，3'，5'-四甲氧基芪是一種甲氧基衍生物白藜蘆醇，是CYP1B1 的高效選擇性抑制劑；天然黃酮類化合物，如槲皮素、蘆丁、芹菜素、山奈酚和異鼠李素也是CYP1B1 抑制劑的重要來源，對這些天然抑制劑的研究是結(jié)合預(yù)防與治療的新研究趨勢。