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干细胞治疗1型糖尿病:21世纪全球研究的科学计量评估

1型糖尿病 (T1D) 是一种慢性代谢紊乱,其特征是产生胰岛素的胰腺β细胞的自身免疫性破坏,导致终生胰岛素依赖,并且与急性和慢性并发症导致的大量发病率和死亡率相关。全球T1D的发病率一直在稳步上升;据估计,在4.25亿糖尿病患者中,有5–10%患有T1D。在以前发病率较低的国家,年均发病率增幅更大。例如,印度最近在T1D发病病例数上超过了美国。

因此,全球由T1D引起的疾病负担仍然很高。因此,尽管在该领域的总体研究非常深入,但仍然迫切需要更有效的T1D治疗方法。

干细胞治疗1型糖尿病:21世纪全球研究的科学计量评估

过去几十年来,1型糖尿病的治疗选择取得了重大进展,例如较新的胰岛素类似物、智能胰岛素、口服和每周胰岛素、人工胰腺、持久的人类β细胞替代品,以及为保留β细胞功能的选择性免疫操作。在所有这些疗法中,涉及从干细胞获取功能性β细胞的生物学方法虽然非常具有挑战性,但却为1型糖尿病患者带来了最大的希望。

过去十年进行的一些实验和临床研究表明,干细胞疗法 (SCT) 是治疗1型糖尿病的一种有前途的治疗方式。最近的两项荟萃分析得出结论,干细胞疗法对1型糖尿病有益并且是安全的

然而,SCT仍有几个方面需要评估。例如,对于哪种机制对治疗效果有效、治疗效果的持续时间以及如何选择最有可能从SCT中受益的1型糖尿病患者,都存在很大的不确定。

最近的荟萃分析认识到,需要通过多项高质量、大规模的随机对照试验 (RCT) 来解决SCT研究中的差距。然而,大规模研究需要位于多个国家的组织和研究人员之间的广泛合作。

国际合作的第一步是确定有共同研究兴趣的研究人员、组织和资助机构,这通常通过科学计量或文献计量研究来实现。此外,科学计量分析对于评估任何领域已发表研究的数量和质量都至关重要。因此,有必要对干细胞移植治疗1型糖尿病领域的研究成果进行文献计量评估

最近对2型糖尿病 ( T2D ) SCT的文献计量评估仅分析了中国和美国的研究成果。因此,本研究旨在对干细胞疗法治疗1型糖尿病的领域全球研究成果进行全面评估。

干细胞治疗1型糖尿病:21世纪全球研究的科学计量评估

目的

我们的目标是对1999年至2020年期间全球干细胞治疗1型糖尿病 (T1D) 的研究进行科学计量评估。

方法

从Elsevier的Scopus数据库中检索了有关干细胞移植治疗1型糖尿病中的已发表数据,并使用精选的文献计量工具进行了分析。我们使用VOSviewer软件和Biblioshiny应用程序构建和可视化文献计量网络。数据收集和分析的细节如图1所示。

结果

在这22年的研究期内,全球共计发表了1806篇出版物,年增长率为17.7%,在过去11年中达到峰值 196.9%。平均每篇出版物被引用次数 (CPP) 从1999-2009年的62.0次下降到2010-2020年的24.3次。获得资助的出版物有727篇(40.2%)。

随机对照试验 (RCT) 仅占2.4%(45)。在70个参与国中,美国以38.6%的份额领先。在388个全球组织中,美国哈佛医学院、意大利圣拉斐尔科学研究所和美国佛罗里达大学是贡献最多的机构。Florina、Couri 和Trucco是产量最高的作者,而Melton、Abdi和Simoes是最具影响力的作者。只有129篇(3.1%)出版物被高度引用;它们的总CPP和平均CPP分别为31,228和214.0(范围101-1841)。

详细结果

研究引用和资助

在22年的研究期间,共发表了 1806 篇出版物,平均每年发表82.0篇。该研究的年增长率为17.7%,在过去11年中达到峰值 196.9%(表1)。平均CPP为33.8,但从1999-2009年的62.0下降到2010-2020年的 24.3。727篇(40.2%)出版物由100多个国家和国际资助机构资助。

在研究期的后半段,获得资助的论文数量增加了四倍多(表1)。然而,资助出版物的平均 CPP(38.4)仅略高于所有出版物的平均CPP(33.8)。资助机构主要为美国国立卫生研究院(357 篇论文)、美国卫生与公众服务部(343篇论文)、美国国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所(198篇论文)和中国国家自然科学基金委员会(77篇论文)。

出版物数量引用每篇论文的引用次数资助论文
1999718927.04
20001186778.80
200117130276.594
200226126248.54
2003262681103.16
200444294366.810
200548189539.417
2006495119104.413
200756385468.814
200881394248.636
200990417346.329
2010109450741.334
201188433149.225
2012118475240.241
2013104382536.738
2014108307328.436
2015121299724.744
2016137297821.759
2017127248819.570
2018156210013.489
201914313249.279
20201404873.475
1999–0945528,22762.0137
2010–20135132,86224.3590
1999–2020180661,08933.8727
表格1:1999 年至 2020 年期间干细胞治疗1型糖尿病相关出版物数量、引用量和资助情况

检索到的出版物分类为文章(58.4%)、评论(20.3%)、注释(2.4%)、社论(2.2%)、会议论文(2.0%)、书籍章节和简短调查(各占 1.8%)、信件(0.6%)、勘误表(0.1%)和未定义(0.1%)。

只有238篇出版物是临床研究;在研究的第二个12年期间,临床研究与非临床研究的比例有所增加(15/455,3.3%对比223/1351,16.5%)。45篇出版物是RCT。

根据所用干细胞的类型,检索到的出版物分布如下:间充质干细胞(452,25.0%)、造血干细胞(302,16.7%)、多能干细胞(283,15.6%)、胚胎干细胞(237,13.1%)、多能干细胞(54,2.9%)和全能干细胞(5,0.2%)。关于多能干细胞的出版物记录的平均CPP最高,为42.2,其次是间充质干细胞(39.8)、造血干细胞(38.9)、胚胎干细胞(29.3)、多能干细胞(26.0)和全能干细胞(22.6)

研究热点

从全球关于干细胞治疗1型糖尿病的文献中,我们确定了38个重要关键词,它们代表了该领域的热点和趋势。关键词出现频率最高的是1型糖尿病 (1098),其次是胰岛素依赖型糖尿病 (1029)、胰岛素 (741)、干细胞 (676)、胰腺胰岛β细胞 (579)、代谢 (560)、干细胞移植 (397)(图2)

图2:WorldCloud前50个关键词的示意图。每个标签的重要性都以文字大小或阴影显示,字数越大,重要性越高

生产力最高的国家

在70个参与国中,排名前12位的国家为全球出版物产出贡献了 98.1%。美国是最大的贡献者,占比 38.6%。美国、加拿大和意大利的RCI高于该组平均值1.1,被认为比其他国家更具影响力(表​2)排名前12位的国家合作程度平均为39.7%,合作联系数从20.8%到58.5%不等;排名前列的国家对依次为美国-中国、美国-意大利、美国-日本、美国-德国、美国-加拿大,合作联系数分别为60、58、24、22、21(图3)。

表2:1999年至2020年1型糖尿病干细胞治疗研究成果最丰富、影响力最大的国家概况
图3:使用 Biblioshiny 应用程序生成的前12个国家的合作网络。
图3:使用 Biblioshiny 应用程序生成的前12个国家的合作网络。颜色相同的国家属于一个集群,连接线的粗细和国家之间的距离代表合作关系的程度。

最具生产力的组织

388个组织参与了SCT研究。213个组织的出版物产出量为1-5篇论文,112个组织为6-10篇论文,46个组织为11-20篇论文,15个组织为21-50篇论文,1个组织为84篇论文。

生产力排名前20的组织中有13个来自美国,加拿大和法国各两个,意大利和英国各一个。六个组织的生产力高于该组平均值29.6。10个报告CPP 和RCI高于其组平均值58.9和1.7的组织被认为最具影响力(表​3)。前20个生产力最高的组织之间的研究合作程度很高;它们的合作联系从1到26不等(图4)。

表3:1999年至2020年期间干细胞治疗1型糖尿病领域最具生产力和影响力的组织的科学计量概况
表3:1999年至2020年期间干细胞治疗1型糖尿病领域最具生产力和影响力的组织的科学计量概况
图4:干细胞治疗1型糖尿病研究的主要机构的合作网络。
图4:干细胞治疗1型糖尿病研究的主要机构的合作网络。

最多产的作家

1999-2020年期间,共有526位作者参与了1型糖尿病SCT的研究。其中,447位作者每人发表了1-5篇论文,63位作者每人发表了6-10篇论文,16位作者每人发表了11-22篇论文。前20名作者中有10位来自美国,巴西和意大利各有3位,波兰有2位,印度有1位。前20名作者合计贡献了全球产出的15.4%(278篇出版物)和总引用量的20.9%(12,799)。

表1列出了最富有成效和最具影响力的作者的科学计量概况​表4。顶级作者之间的研究合作从6到35不等;一对一联系最高的作者 (各有14个) 是 CEB Couri 和 JC Voltarelli、GP Fadini 以及 A. Avogaro 和 A. Avogaro 和M. Albiero之间 (图5)。

表4:1999年至2020年期间1型糖尿病干细胞治疗研究领域最具生产力和影响力的作者的科学计量学概况
表4:1999年至2020年期间1型糖尿病干细胞治疗研究领域最具生产力和影响力的作者的科学计量学概况
图5:1型糖尿病干细胞疗法的作者合作网络。
图5:1型糖尿病干细胞疗法的作者合作网络。

顶级期刊

96.4%(1742篇文章)的出版物发表在692种期刊上;2.0%(37篇论文)发表在丛书中,0.3%(5篇出版物)分别发表在会议论文集和未定义期刊中。排名前20的期刊占全球总产出的22.2%;最具影响力的期刊是《美国国家科学院院刊》,CPP为149.4(表5)。

表5:1999年至2020年干细胞治疗1型糖尿病领域成果最丰的期刊
表5:1999年至2020年干细胞治疗1型糖尿病领域成果最丰的期刊

被引次数较高的出版物

只有129篇(3.1%)出版物是HCP;他们的总CPP和平均CPP分别为31,228和214.0(范围101-1841)(图6)。美国贡献的HCP最多(76篇),其次是意大利(14篇)、英国(13篇)、日本(9篇)、德国(7篇)、中国(6篇)等。美国哈佛医学院、意大利圣拉斐尔科学研究所、美国波士顿儿童医院、美国霍华德休斯医学研究所分别贡献了11、7和6名HCP。

在发表129篇HCP的83种期刊中,《糖尿病》发表的论文数量最多(9篇),其次是美国科学院院刊(7篇)、《循环》和《糖尿病学》(各4篇)等。

图6:129篇干细胞治疗1型糖尿病高引用出版物的引用计数网络可视化
图6:129篇干细胞治疗1型糖尿病高引用出版物的引用计数网络可视化

讨论

我们的分析表明,在21世纪,针对干细胞移植治疗1型糖尿病的研究呈现出令人瞩目的增长,在研究的第二个11年期间增长了近三倍。此外,资金支持增加了近四倍

我们分析的一个重要发现是,高收入的北美和西欧国家在1型糖尿病干细胞移植研究领域占据主导地位。先前的文献计量研究也报告了这些国家在其他研究领域也占据主导地位。这些国家研究的质量和数量似乎取决于充足的基础设施和资金支持,以及政府对研究的承诺,而这些对于在任何领域开展高度组织化的研究活动都是必不可少的。

中国在干细胞移植研究治疗1型糖尿病方面的卓越地位反映了总体上对生物医学研究支出的增加,这导致了过去几十年来出版物数量的指数级增长。

印度之所以跻身表现最佳国家之列,很大程度上要归功于少数专门组织和研究人员在1型糖尿病(T1D)和2型糖尿病(T2D)的SCT研究方面的研究举措。在1型糖尿病SCT研究成果最丰硕或最具影响力的国家中,没有低收入国家的代表。这可能是由于这些国家在医学研究方面的投入微薄,以及在低资源国家开展生物医学研究面临的其他一些挑战。

结论

过去二十年,针对1型糖尿病的干细胞移植研究数量有所增加,但质量却有所下降。研究领域主要由高收入的北美和西欧国家主导。需要开展大规模RCT并促进高收入国家和低收入国家之间的研究合作,以实现长期可持续性和全球影响。

参考资料:Dayal D, Gupta BM, Mamdapur GM, Rohilla L, Nanda PM. Stem cell therapy for type 1 diabetes: a scientometric assessment of global research during the twenty-first century. J Diabetes Metab Disord. 2022 Sep 12;21(2):1679-1687. doi: 10.1007/s40200-022-01120-1. PMID: 36404818; PMCID: PMC9672280.

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