糖尿病是由胰岛素分泌缺乏和/或胰岛素抵抗引起的以高血糖为特征的一类代谢性疾病,已成为威胁全球人类健康的重大疾病之一。2021年12月,根据国际糖尿病联盟(IDF)发布《全球糖尿病地图(第10版)》可知,2021年全球20~79岁糖尿病患者有5.37亿;预计到2030年,这一数值将增长到6.43亿,2045年达到7.83亿。我国糖尿病防控形势同样严峻。2021年,我国岁糖尿病患者总数、糖尿病导致的死亡人数均排名全球第一,据估计,2045年我国20~79岁成年人患糖尿病人数将上升到1.744亿人,仍将排名全球第一[1]。
随着糖尿病患者人数的逐年增加,我国糖尿病领域的研究和技术开发方面需要有更多新的突破,本文通过Web of Science数据库和数据可视化分析软件VOS viewer对2021和2022年发表的糖尿病领域相关论文和文献进行分析总结,目的是理清当前全球糖尿病领域的研发态势,让读者通过本文快速了解全球糖尿病领域的研发动态和研究热点。
糖尿病的研究历程
2021年是胰岛素发现的100周年,Nature杂志为纪念胰岛素发现100周年推出了“糖尿病”专题,该专题梳理了Nature杂志及其系列期刊发表的糖尿病相关论文,归纳了糖尿病研究发展历程中的里程碑事件。
图1 糖尿病研发中的里程碑事件[2]
利用Web of Science 数据库[3]对糖尿病研究现状进行分析。检索条件为:ts=(diabete$ or diabetic or prediabete$ or prediabetic) and py=(2021-2022),文献类型:Article+Review;检索日期:2022-11-19,数据库更新日期:2022-11-18。
检索结果显示,从2021年至今Web of Science 数据库共收录了糖尿病研究论文112809篇,进一步从国家/地区分布、所属机构、研究方向/领域以及研究热点等方面对这些论文进行分析。
美国发表论文量遥遥领先
根据下表可以看出,美国在糖尿病领域发表论文总量最多,为22731篇,占总论文量的20.15%,其基本科学指标(ESI)高水平论文量也远远高出其他国家,美国ESI高水平论文量为468篇,占美国发表论文量的2.06%;
相比之下,在这两年里,中国在糖尿病领域发表论文量为20370篇,位居第二,占总论文量的18.06%,中国ESI高水平论文量在论文量排名前10 位国家中排名第三,但是ESI高水平论文量占比较低,为0.86%,在论文量排名前十的国家中排名第10位。
表1 2021~2022年糖尿病领域论文量排名前 10 位国家及 ESI 高水平论文量情况
国内机构与国际机构研究实力有一定的差距
在本次统计中,哈佛医学院、哈佛大学、加利福尼α亚大学和伦敦大学等机构在糖尿病领域的研究中表现突出,全球论文量排名前10位的机构中,美洲的机构有5所,占50%;欧洲的机构4所,非洲的机构1所。
哈佛大学医学院的论文量和ESI高水平论文量两项数据双双领跑全球,分别为3125篇和147篇,占比分别为2.77%和4.70%。论文量排名前十的国家中埃及知识库的ESI高水平论文量最少,为17篇,占比0.98%,表明其在糖尿病领域的研究质量与其他9所机构仍有一定的差距。遗憾的是中国在这两年里没有1家研究机构论文量排在前十。
表2 论文量排名前10位国际机构及ESI高水平论文量情况
通过上下两张表比较论文量排名前10的国内机构和国际机构可知,国际机构的论文量、ESI 高水平论文量及其占比都高于中国机构。在一定程度上,ESI 高水平论文量及其占比可以反映该机构的研究质量。国际机构的ESI高水平论文量大部分超过45篇,我国大部分研究机构的ESI高水平论文量在20篇以下,ESI高水平论文量占比指标,国际机构主要在 3%~5%,而我国多数在 1%~2%之间,差距明显。
表3 论文量排名前10位中国机构及ESI高水平论文量情况
不同学科在糖尿病领域的研究状况
对在糖尿病领域发表论文量排名前10的学科进行统计分析可知,内分泌代谢病学发表论文量为57089篇,排名第一,占比50.61%,ESI高水平论文量也遥遥领先于其他学科,为505篇,但其占比较低,为0.88%。医疗保健科学与服务发表论文量虽然排名第8,但其ESI高水平论文量占比为论文量排名前10的学科中最高的,表明该学科在糖尿病领域的研究质量较其他学科更高。
表4 论文量排名前10位学科及ESI高水平论文量情况
糖尿病近年来研究热点
本次统计分析,利用VOSviewer软件对糖尿病领域2021~2022年发表论文进行关键词聚类,以显示糖尿病领域目前的研究热点。文章类型限定为Article。
⑴ 糖尿病大流行以及与新冠病毒关系研究(红色聚类)
糖尿病的大流行调研包括主要发生在儿童和青少年的1型糖尿病(T1D),以及主要发生在成年人的2型糖尿病(T2D)和单基因型糖尿病的流行病学研究,并且控制诱发糖尿病的风险因素,对糖尿病的发展趋势进行科学化判断。
糖尿病与新冠病毒关系研究主要包括两个方面:一是糖尿病患者感染新冠
病毒死亡率显著提高,在1型和2型糖尿病患者中,与COVID-19有关的死亡风险与高血糖水平有明显的独立关系;二是新冠患者患糖尿病概率显著提高,感染新冠病毒后,人体内β细胞中的胰岛素分泌量减少,出现血糖水平升高等情况,而且,新冠病毒可能导致促炎症信号物质(细胞因子)的强烈释放,损害胰岛素的有效性,从而导致新冠患者患糖尿病概率显著提升。
⑵ 糖尿病并发症的研究(蓝色聚类)
分析图中关键词可知,糖尿病并发症主要可能原因包括炎症反应和氧化应激等。例如炎症方面,体内的炎症细胞增多,对β细胞造成一定的伤害,抑制了胰岛素的分泌,并且炎症过程也会抑制机体对胰岛素的吸收。
⑶ 糖尿病类药物的研究(紫色聚类)
通过关键词分析可知,该部分包括各种激动剂或抑制剂类药物的研究,如口服降糖药物促胰岛素分泌剂类、二甲双胍类、α-糖苷酶抑制剂类、噻唑烷二酮衍生物、DDP-4酶抑制剂等;注射降糖药物有胰岛素及类似药物、GLP-1受体激动剂等。
图2 2021~2022年糖尿病领域研究热点
⑷ 糖尿病发病机制的研究(绿色聚类)
该部分包括1型糖尿病(T1D)和2型糖尿病(T2D)发病机制的研究。1 型糖尿病是一种自身免疫性疾病,多由T淋巴细胞介导,胰岛β细胞被攻击破坏,引发炎症,导致胰岛素分泌绝对不足而发病,需外源胰岛素终生治疗。2型糖尿病又称为非胰岛素依赖性糖尿病,是一组从主要表现为胰岛素抵抗伴胰岛素相对不足到主要表现为胰岛素不足伴胰岛素抵抗的异质性很大的一类疾病。
⑸ 妊娠期糖尿病研究(黄色聚类)
妊娠期糖尿病对于孕妇、胎儿和新生儿都有极大影响。如:对孕妇,会使胚胎发育异常甚至死亡、羊水过多发生率提高、易发生糖尿病酮症酸中毒;对胎儿,使巨大胎儿发生率提高、胎儿生长受限、易早产流产;对新生儿,会使新生儿呼吸窘迫综合征发生率增高等。
总结
总结以上分析可以看出,百年来,科研人员致力于糖尿病领域的相关研究,从机制探索到开发出不同治疗药物;从传统的研究方法到运用大数据和人工智能技术开发新的治疗手段,给糖尿病患者的治疗带来便利,提高了患者的生存质量。
全球和我国糖尿病患者数量极为庞大,临床上预防、治疗和干预需求尚未被满足,给社会经济带来极大的负担。目前糖尿病领域发表论文量在稳步增长,比较国内和国际在该领域的研究现状可以看出,在基础研究方面,我国的论文总量较高,但ESI高水平论文量占比较低,研究质量有一定的的差距;与国际机构相比,我国研究机构的论文总量和ESI高水平论文量占比都有很大的差距。因此,我国未来应不断提高基础研究的研究质量,加强研究成果转化与产品开发,不断满足临床上空缺的诊疗需求。
参考资料:
[1] International Diabetes Federation. IDF Diabetes Atlas 10th edition. https://diabetesatlas.org/atlas/tenth-edition/.
[2] 张丽雯,阮梅花,刘加兰,贺彩红,于建荣.糖尿病领域研发态势分析[J].遗传,2022,44(10):824-839.DOI:10.16288/j.yczz.22-272.
[3] Web of Science数据库:
https://www.webofscience.com/wos/alldb/basic-search。