基于Citespace的可视化分析STING信号通路在乳腺癌进展中的作用

卢钟琦，付强，金铁峰，张美花（延边大学.肿瘤研究中心；b.附属医院超声医学科，吉林 延吉 133000）

乳腺癌是全球最常见的恶性肿瘤，也是女性癌症死亡的首要原因。据统计，2020 年乳腺癌占女性所患肿瘤的24.5%，病死人数占15.5%，在世界大多数国家的发病率和病死率均排名第一[1]。2018 年IMpassion130研究在欧洲肿瘤内科学会上公布结果，乳腺癌正式跨入免疫治疗时代[2]。干扰素基因刺激因子（stimulator of interferon genes，STING）信号通路是近年来发现的固有免疫系统的热点通路，环状GMP-AMP 合成酶（cGAS）识别并与胞质DNA 结合形成2′3′-cGAMP[3]，其结合并激活位于内质网中的STING，而后易位至高尔基体，分别通过TBK1 和IKK 募集IRF3 和NF-κB、IRF3 和NF-κB 驱动干扰素和细胞因子的表达，从而抑制肿瘤的发生与发展[4-5]。VASIYANI 等[6]研究发现，乳腺癌患者STING 和雌激素受体（estrogen receptor，ER）之间的基因表达呈负相关，表明ER 表达的乳腺癌细胞STING 表达较低。STING 表达与乳腺癌预后相关，可能参与乳腺癌的发生与发展[7]。Citespace 软件通过可视化知识图形来研究某一领域的发展趋势、特点和分布情况，为深层挖掘该领域研究热点及发展前沿提供参考[8-9]。本文基于文献计量学方法，对Web of Science 数据库中STING信号通路在乳腺癌进展中的相关研究文献数据进行全面可视化分析，探讨STING 信号通路对乳腺癌进展影响的研究现状、热点及发展趋势，旨在为预防及治疗乳腺癌提供新的思路。

1 资料与方法

1.1 资料来源

从Web of Science 数据库中查找主题词为“STING”和“breast cancer”的期刊文章，时间确定为2009—2021年，共检索到122 篇Web of Science 核心合集文献[10]。

1.2 研究方法

将122 篇Web of Science 核心合集文献，从Web of Science 数据库上以“纯文本”格式导出，导出文献记录中的“全记录与引用的参考文献”作为待处理的源数据[11]。使用Citespace软件5.8.R1版本，以核心合集文献中的“reference”、“key words”作为节点进行共现分析、聚类分析、绘制Timezone 图谱，设置时间跨度为2009—2021年，“time slice”设置为1年，主题词来源选择“title”、“abstract”、“author keywords（DE）”、“keywords plus（ID）”，图谱修剪方式选择“pathfinder”和“pruning sliced networks”，运行软件进行分析[12]。

图谱中节点分别代表关键词和核心引文，节点的圆圈大小代表频次，圆圈直径越大代表该节点频次越高，圆圈的色阶代表内容出现的不同年份，圆圈宽度代表不同的年份相关内容出现的频次，节点间连线代表共现频次，线条越粗代表共现频次越高，关系越密切，节点和连线的色阶代表相应文献的发表年份[13]。

2 结果

2.1 乳腺癌进展中STING 信号通路作用的年发文量分析

对Web of Science数据库中纳入的122篇核心合集文献按发表时间进行统计（图1），从时间分布上看，2009—2016年期间，乳腺癌进展中STING信号通路作用的相关研究较少，年均发文1.87篇；自2016年后，发文量迅速增加，2017—2021 年期间，年均发文量增加至21.40篇，近5 年发文量占比高达87.70%，2021 年达到最高值（38 篇）。这些数据说明，在乳腺癌治疗中STING 信号通路已经受到人们的广泛关注，成为近年来研究的热点。

2.2 乳腺癌进展中STING 信号通路作用的发文国家/地区和机构分析

2.2.1 国家/地区分析 利用Citespace 软件对发文国家/地区及其合作网络进行统计分析，绘制共现图谱，以反映该领域的主要国家/地区及其合作关系（图2A），图谱密度为0.11，节点数为34个，连接线为62条，时间间隔为1年[14]。共122篇文章来自34个国家。在图2A 中可以看到许多国家/地区之间的广泛合作，其中最显著的是美国和全球其他国家的合作最多。合作频次分布如图2B，排名前3 位的国家分别为美国（n=60）、中国（n=20）和法国（n=14）。说明全球范围内，参与STING 信号通路与乳腺癌相关研究的国家不多，且各国发文量都相对较少，提示此领域有很大的研究空间待进一步探索。

2.2.2 机构分析 图3 显示了各国科研机构的合作网络，从图中可以看出，这些文章由153家机构投稿。参与全球合作次数最多的10所机构中有9所机构来自美国，另外一所来自英国，排名前三的机构分别是丹娜法伯癌症研究院（Dana-Farber Cancer Institute）、哈佛医学院（Harvard Medical School）、纪念斯隆凯特琳癌症中心（Memorial Sloan Kettering Cancer Center）。前10 家机构共合作投稿45 次。中国参与此方面研究的主要机构有中国科学院、复旦大学、香港科技大学和中国医科大学医院等，但与国外其他机构合作次数较少，总体发文量不多，间接提示中国学者在这方面还需深入研究、合作共享。

2.3 乳腺癌进展中STING信号通路作用的研究核心引文分析

采用共被引网络确定STING信号通路对乳腺癌影响的关键文献。网络节点设定为参考文献（引文），绘制文献共被引网络（图4），图谱密度为0.018 2，节点数为252个，连接线为576条，表明各引文参考文献较分散。表1为引用频次前5篇文献名称，其中HARDING 等[15]于2017 年发表的文章为目前被引用频次最高的研究性论文，其研究结果表明STING是一种胞质受体，感知外源性和内源性胞质环二核苷酸，激活TBK1/IRF3、NF-kB和STAT6信号通路，诱导Ⅰ型干扰素和促炎细胞因子反应。抗肿瘤活性依赖于STING，并与DC和肿瘤抗原特异性CD8+T细胞激活增加相关[16]。在缺乏STING时，CD8+T 细胞对肿瘤的自发启动是有缺陷的[17]。肿瘤内源性STING通路激活可诱导自发的T细胞启动，产生强有力的系统免疫反应[18]。STING 表达的诱导发生在微核细胞中，微核是免疫刺激DNA的一个重要来源，滞后染色体形成的微核可激活STING信号通路，激活剂cGAS识别微核可作为一种细胞内在的免疫监测机制，检测一系列的肿瘤诱导过程[19]。

表1 乳腺癌进展中STING信号通路作用的研究核心引文前5篇

2.4 关键词可视化分析

2.4.1 关键词共现分析 关键词是对文献研究主题和核心内容的高度概括，基于关键词共现分析，可以了解某一领域不同研究热点的分布及发展情况。为了进一步分析STING信号通路对乳腺癌进展影响的研究热点，构建关键词共现网络（图5），图谱密度为0.047 1，节点数为177个，连接线为733条，热点关键词有乳腺癌、cGAMP、抗肿瘤免疫治疗、DC、信号通路和cGAS等，显示出STING 信号通路在乳腺癌免疫治疗中已成为近年研究的热点，肿瘤免疫治疗与乳腺癌治疗之间的联系越来越多。研究[20]显示，cGAS 上调可增强乳腺癌细胞的增殖和迁移能力，诱导乳腺癌细胞上皮间质转化。

2.4.2 关键词聚类分析 聚类分析是对具有多项指标的数据进行分类的一种统计方法，根据指标间的相似程度进行类别划分，实现指标分类[21]。以乳腺癌进展中STING信号通路的作用为主要研究方向，在关键词共现分析的基础上进行聚类，得到关键词聚类图谱（图6），共形成9种聚类，图谱密度为0.022 7，节点数为241个，连接线为657条，Q 值为0.774 1，平均轮廓系数（silhouette coefficient）值为0.923 9（范围为0～1），表明该聚类结果能反映真实情况、同质性高[22]。由图6可以清晰地看出，乳腺癌进展中STING信号通路作用的研究方向主要集中在9个方面：依频次由高到低分别为巨噬细胞、小细胞肺癌、微环境、乳腺癌、炎症、切除组织、肿瘤细胞、纳米粒和癌症等。

2.4.3 研究热点及发展趋势分析 为探讨乳腺癌进展中STING 信号通路的作用为主要研究主题的变化，以引文发表年份为X轴，结合突现词对该领域研究的文献前沿进行可视化分析，构建Timezone 图谱[23]（图7），图谱密度为0.022 7，节点数为241个，连接线为657条，可以看出cGAS-STING、STING 信号通路、TNBC等关键词的研究依然是2021年的热点，肿瘤微环境、CD8+T 细胞、干扰素反应、STING、cGAS、抗肿瘤免疫反应、适应性免疫反应等是近5年出现的研究热点关键词。

表2 近5年乳腺癌进展中STING信号通路作用的研究关键词

突现词是指通过对词频的考察，探测特定时间 内词频变化率较高的关键词，其在某种程度上可以预测该领域的研究热点及未来趋势[24]。突现词“microenvironment”强度为2.09，热点持续约2 年；“resistance”强度为2.15，热点持续约3 年；“delivery”强度为1.96，热点持续3 年；“STING”为2019 年开始出现的最新突现词，强度为3.32，可见此领域热度较高，研究方向比较新颖，具有良好的发展前景。此领域的发展趋势主要聚焦在STING对乳腺癌进展及治疗的影响。在肿瘤内STING激动剂可以有效启动肿瘤特异性的CD8+T 细胞免疫反应，诱导肿瘤消退。以此来增加T 细胞的表达，增强肿瘤的免疫应答，这也是后续研究者们研究治疗恶性肿瘤的新方向。

3 讨论

本研究揭示了2009—2021 年乳腺癌进展中STING 信号通路作用的研究方向，更全面地梳理了该领域的发展历程，为预测其未来发展趋势提供了更精准可靠的依据。分析结果显示，2016 年后乳腺癌进展中STING 信号通路作用的论文数量迅速增加。根据这种发展趋势，本课题组预测其在未来几年会持续增加。国内关于乳腺癌进展中STING信号通路作用的相关研究相对较少，文章产出量低，需要更多的研究者投身此方向深入研究，并且加强国际合作。通过分析还发现，STING在肿瘤微环境、CD8+T 细胞、干扰素反应、抗肿瘤、肿瘤细胞、肿瘤免疫疗法、靶向治疗、抗肿瘤免疫反应、适应性免疫反应等方面的研究迅速涌现。最新发展趋势突现词为“STING”，其可诱导肿瘤内DC 产生Ⅰ型干扰素、驱动肿瘤特异性T细胞来改变肿瘤微环境，从而发挥抑制作用[25]。

乳腺癌进展中STING信号通路的作用机制正逐步被揭示，紫杉醇作为乳腺癌最常用的化疗药物之一，可诱导三阴乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）细胞中形成cGAS 阳性微核，并以cGAS 依赖性方式诱导巨噬细胞极化为M1表型，进而促进部分TNBC 组织中淋巴细胞募集，提高患者的生存率[26]。PARKES等[27]的研究结果显示，核周STING表达水平可预测ER 阳性乳腺癌患者的预后。随着研究的不断深入，人们对STING激动剂的研究也越来越多，并在多种肿瘤的临床前研究和临床试验治疗中均展示出理想的疗效[28]。研究证明，STING激动剂可抑制乳腺癌细胞的增殖，不仅可用于乳腺癌的治疗，还可与阿替利珠单抗联用以增强其抗肿瘤疗效[29]，与激光热疗联用亦能在乳腺癌治疗中起协同作用[30]。此外，STING激动剂可通过激活CD8α阳性DC增强肿瘤疫苗在耐药及转移性乳腺癌小鼠中的抗肿瘤作用[31]。无PTEN 表达、IKKε 高表达的TNBC 可能是STING激动剂作用的最佳靶点，可将免疫抑制性肿瘤微环境转化为免疫原性肿瘤微环境，从而起到抗肿瘤作用[32]。上述研究结果均表明，STING信号通路有巨大的潜力成为乳腺癌免疫治疗的新靶点。

综上所述，本研究通过总结近年来乳腺癌进展中STING 信号通路作用的研究现状及发展趋势。STING信号通路通过启动肿瘤特异性CD8+T细胞激活机体的免疫反应，从而发挥抗肿瘤作用。然而，目前STING信号通路在耐药性乳腺癌中的作用及其机制仍鲜有报道，其激动剂能否与传统的中医药协同作用发挥其更大的抗肿瘤作用也尚未明了，有待开展更深入广泛的研究，此也为未来乳腺癌的免疫治疗提供了新思路。