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1.外泌体在生物标志物研究领域的文献计量学分析
作者：黄雨霞,王海燕, 张屹涵, 蔺奕菲,乔晓强,胡良海
作者单位：吉林大学;河北大学
关键词：外泌体;生物标志物;液体活检;疾病诊断;文献计量学分析
摘要：外泌体是细胞分泌的细胞外囊泡的一种亚型，携带丰富的遗传物质及蛋白质等，外泌体膜表面有众多母细胞 特有的标志物，已成为疾病诊断、疾病进展以及疾病治疗的重要依据。 本文在 Ｗｅｂ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｃｏｒｅ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ （ＳＣＩ⁃ＥＸＰＥＮＥＤ）数据库中，检索 ２０１０－２０２４ 年间研究主题为“外泌体”与“生物标志物”或“诊断”或“液体活检” 的研究型和综述类论文。 文献计量分析结果显示，外泌体作为生物标志物标记疾病的研究关注度逐渐升高，中国 是该研究的主要贡献国家；文献主要围绕癌症、炎症、糖尿病、神经退行性疾病和心血管疾病的标记诊断展开研究； 通常使用色谱、质谱、拉曼光谱等技术分析外泌体核酸、蛋白质、代谢物等；常用的检验样本为血浆、血清、尿液、唾 液、脑脊液等体液；外泌体作为肿瘤标志物的研究主要聚焦于肺癌、乳腺癌、前列腺癌等 ８ 种具有高发病率的癌症。 本文聚焦于外泌体作为疾病生物标志物的研究领域，利用文献计量工具系统分析了 ２０１０－２０２４ 年间外泌体及其内 容物作为生物标志物在疾病诊断领域中的应用，并对外泌体介导的疾病诊断和疾病治疗的发展前景和未来努力方 向进行了分析和展望，期望为外泌体在疾病标志及应用方面的研究提供参考。
外泌体（ｅｘｏｓｏｍｅ）是直径 ３０ ～ １５０ ｎｍ 的纳米 级细胞外囊泡（ ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ｖｅｓｉｃｌｅｓ， ＥＶｓ），广泛 分布于各类体液中，如血浆、尿液、唾液、脑脊液（ｃｅ⁃ ｒｅｂｒｏｓｐｉｎａｌ ｆｌｕｉｄ， ＣＳＦ） 以及乳汁等［１］ 。 作为细胞 间信息传递的重要载体，外泌体携带有丰富的生物 分子，如蛋白质、 微小 ＲＮＡ （ ｍｉＲＮＡ）、 信使 ＲＮＡ （ｍＲＮＡ）、ＤＮＡ、脂质等［２］ 。 这些生物分子能够反 映源细胞的病理生理状态，因此，外泌体被认为是最 有潜力的生物标志物之一，广泛应用于癌症、心血管 疾病、神经退行性疾病、免疫性疾病等的诊断［３，４］ 。 例如，利用外泌体核酸（ ｍｉｃｒｏＲＮＡ、ｍＲＮＡ 和长链 非编码 ＲＮＡ（ｌｎｃＲＮＡ）等）的分布差异来标记特异 癌症［５］ ；外泌体蛋白质组学差异分析辅助多种疾病 的生理病理状态分析［６］ ；脑脊液 ｔａｕ 蛋白磷酸化程 度在临床神经退行性病变筛查中也有很大的发展潜 力，目前处于实验室到临床的阶段［７］ 。 相比于传统 的组织活检，外泌体作为液体活检的标志物，由于其 易于获得、无创采集且可提供实时的疾病信息，已成 为疾病早期诊断和预后评估的重要工具［８－１０］ 。 在液 体活检中使用循环肿瘤 ＤＮＡ（ ｃｔＤＮＡ）追踪癌细胞 的扩散已经成为常见的检测技术［１１］ 。 ２０１０ 年，Ｋｏ⁃ ｓａｋａ 等［１２］ 研究揭示了外泌体 ｍｉｃｒｏＲＮＡ 的分泌机 制并发现其在细胞间转移影响癌细胞生长，提出以 外泌体 ｍｉｃｒｏＲＮＡ 作为生理和病理信号分子的可 能；２０１１ 年，国际细胞外囊泡学会（ＩＳＥＶ）成立；２０１３ 年诺贝尔生理学奖授予 Ｊａｍｅｓ Ｅ． Ｒｏｔｈｍａｎ、Ｒａｎｄｙ Ｗ． Ｓｃｈｅｋｍａｎ 和 Ｔｈｏｍａｓ Ｃ． Ｓüｄｈｏｆ ３ 位科学家，表 彰他们揭示了细胞囊泡运输的调节机制。 可见， ２０１０ 年已有学者关注到外泌体的疾病标志作用， ２０１３ 年外泌体运输调节机制的阐明推动了研究从 理论框架搭建向实践应用转变。 因此，本文将 ２０１０ 年作为文献计量分析时间的起始点，以“外泌体” “细胞外囊泡”“生物标志物”等为关键词，利用文献 计量学的方法对 ２０１０－２０２４ 年间外泌体作为生物标 志物的研究进展做整理，并结合文献计量学工具对搜 索结果进行分析，旨在全面了解外泌体及其内容物作 为生物标志物在疾病诊断中的应用及发展情况，为外 泌体在疾病诊断研究领域的学者提供数据参考。
１ 材料与方法
１．１ 文献检索
本文以 Ｗｅｂ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｃｏｒｅ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ （ＳＣＩ⁃ ＥＸＰＥＮＥＤ） （ＷＯＳＣＣ（ ＳＣＩ⁃Ｅ）） 作为检索数据库， 检索式为“（ＴＳ ＝ （ｅｘｏｓｏｍｅ∗ ＯＲ ＥＶ ＯＲ ｅｘｔｒａｃｅｌ⁃ ｌｕｌａｒ ｖｅｓｉｃｌｅ∗）） ＡＮＤ ＴＳ ＝ （ ｂｉｏｍａｒｋｅｒ∗ ＯＲ ｄｉ⁃ ａｇｎｏｓｔｉｃ∗ ＯＲ ｌｉｑｕｉｄ ｂｉｏｐｓｙ）”，时间跨度为 ２０１０⁃ ０１⁃０１ 至 ２０２４⁃１２⁃３１，于 ２０２５ 年 １ 月 ２ 日完成文献 检索收集的工作，共检索到 １６ ９５１ 篇文献，文献类 型选择“Ａｒｔｉｃｌｅ” 和“Ｒｅｖｉｅｗ Ａｒｔｉｃｌｅ”，排除撤稿文 献、重复文献之后得到检索结果为 １６ ６７４ 篇文献。
１．２ 研究方法
采用 Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｏｆｆｉｃｅ Ｅｘｃｅｌ ２０１６、Ｃｉｔｅ Ｓｐａｃｅ Ｖ．６．３．Ｒ１（６４ｂｉｔ）、ＶＯＳｖｉｅｗｅｒ １．６．２０、Ｏｒｉｇｉｎ ２０２４ 等 软件对数据进行统计分析和可视化。 使用 Ｃｉｔｅ Ｓｐａｃｅ 对发文年份、关键词突现、关键词时间线图谱 做分析。 使用 ＶＯＳｖｉｅｗｅｒ 对发文量与引用频次的 国家和机构分布、发文量与引用频次的期刊分布、发 文量与引用频次的作者分布、共被引参考文献和关 键词词频做分析。 结合数据分析结果，进一步了解外 泌体作为生物标志物的研究情况和未来发展趋势。
２ 结果与讨论
２．１ 发文年份的分布
特定时间段内的发文量数据可以反映某领域的 研究情况和发展趋势。 １９８７ 年，Ｊｏｈｎｓｔｏｎｅ 等［１３］ 将 细胞外的小囊泡命名为“ｅｘｏｓｏｍｅ”（外泌体）； ２００２ 年科学家们已经注意到血浆蛋白质组学分析具有优 越的诊断前景［１４］ ；２００４ 年，Ｐｉｓｉｔｋｕｎ 等［１５］ 采集正常人尿液做蛋白质组学分析，确定了几种已有研究证 实与肾脏特定疾病或血压调节有关的蛋白质，并提 出将尿外泌体蛋白质组学分析作为早期肾脏疾病检 测工具的观点，由此开创了外泌体作为疾病生物标 志物的研究。 ２００４－２００９ 年间关注外泌体与疾病标 志研究的发表文献数量为 ３９４ 篇。 本文分析了 ２０１０－２０２４ 年间外泌体作为疾病生物标志物研究领 域的发文情况， 具体分析结果见图 １， 共计发文 １６ ６７４ 篇，总体发展呈逐年上升趋势。 根据发文量 的增长速度可将其发展趋势大致分为两个阶段， ２０１０－２０２１ 年为第一阶段（快速增长期），该阶段外 泌体 的 发 文 量 呈 指 数 型 激 增 （ 指 数 拟 合： ｙ ＝ ７７. ７９６ｅ ０. ２８５ ５ｘ ， Ｒ ２ ＝ ０. ９９８ ４），根据发文量情况可以 认为，２０１０－２０１６ 年是外泌体在生物标志物研究的 初探时期；２０１７－２０２０ 年的增长速度逐渐稳定，发文 量增幅在 ３３％ 左右；２０２１－２０２４ 年为第二阶段（平稳 期），该阶段的发文量皆超过 ２ ０００ 篇，于 ２０２４ 年达 到发文量顶峰（２ ５１９ 篇）。
２．２ 发文量与引用频次的分布
利用 ＶＯＳｖｉｅｗｅｒ 对检索得到的 １６ ６７４ 篇文献 进行分析，其国家和机构分布见表 １，中国的发文量 最高，共计 ５ ８７３ 篇，占总发文量的 ３５. ２％；其次是 美国（３ ９８７ 篇，２３. ９％）和意大利（１ ３２０ 篇，７. ９％）。 文献的被引频次可以反映其论文质量，被引频次越 高在研究领域的影响力越大［１６］ 。 在引用频次上，澳 大利亚和美国的篇均被引频次最高，平均 ５７ 次／ 篇， 然后是英国（４８. ３２ 次／ 篇）。 发文量在机构的分布 上，上海交通大学、南京医科大学、复旦大学、中国科 学院等国内科研机构共发文 ２ １４５ 篇，占外泌体生 物标志物研究领域的 １２. ９％。 哈佛医学院发文量为 ２２９ 篇，其篇均被引频次为 ６４，是同比文献篇均被引频次最高的机构，说明其研究外泌体标志疾病的论 文质量较高，影响力较大。
由 ＶＯＳｖｉｅｗｅｒ 分析文献发表期刊的发文量和 被引频次可知，外泌体在生物标志物研究领域发文 量排名前十的期刊平均影响因子为 ６. ６，被引频次 排名前十的期刊平均影响因子为 ９. ８。 发文量和引 用频次前十的期刊共有 １３ 家，其中 ８５％ 的期刊在 ＪＣＲ Ｑ１，剩余 １５％ 在 ＪＣＲ Ｑ２。
作者分布分析显示，东京医科大学的 Ｏｃｈｉｙａ 发 文量（６９ 篇）和篇均被引频次（１０２ 次／ 篇）最高，其 课题组主要从事外泌体介导的药物靶标和肿瘤标志 物的相关研究。 ２０１８ 年，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ Ｖｅｓｉｃｌｅｓ 发表指南“Ｍｉｎｉｍａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ｖｅｓｉｃｌｅｓ ２０１８ （ＭＩＳＥＶ２０１８）： ａ ｐｏ⁃ ｓｉｔｉｏｎ ｓｔａｔｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ Ｖｅｓｉｃｌｅｓ ａｎｄ ｕｐｄａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ＭＩＳ⁃ ＥＶ２０１４ ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ” ［１７］ ；该指南基于 ＩＳＥＶ 于 ２０１４ 年发表的研究论文［１８］ ，综合了 ２０１４－２０１８ 年的有关细胞外囊泡的研究信息，是一篇针对“细胞外囊泡” 领域的研究指南。 美国国立卫生研究院国家老龄化 研究所（ＮＩＡ）的学者 Ｄｉｍｉｔｒｉｏｓ 共发文 ６５ 篇，篇均 被引频次为 ７４， 其研究课题关注阿尔茨海默病 （Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ’ｓ ｄｉｓｅａｓｅ， ＡＤ）的生物标记。
２．３ 关键词分析
２．３．１ 关键词时间线图谱
文献的关键词融合了研究内容的核心点，对关 键词做共现分析可以揭示学科研究的热点。 关键词 时间线图谱是在关键词聚类分析的基础上引入时间 维度，能实现研究主题的多元、动态分析。 利用 Ｃｉｔｅ Ｓｐａｃｅ 软件对 ＷＯＳＣＣ 导出的文献数据作关键词时 间线图谱，时间跨度为 ２０１０ 年 １ 月至 ２０２４ 年 １２ 月，时间切片 ＝ １， ｇ⁃Ｉｎｄｅｘ ｋ ＝ ３，分析结果如图 ２。 图 ２ 中横轴表示时间，从左到右表示时间的推移；纵 轴表示聚类，每一个聚类对应一个研究领域，并由不 同颜色区分；时间线上的节点表示关键词，节点上的 年轮代表关键词的使用年份（图中左下角标注各层 年轮颜色代表的年份），节点越大，年轮越厚，关键 词的出现频次越高。
如图 ２ 所示，每个条线为一个聚类，分析共得出 ６ 个类别，分别为结直肠癌（ ｃｏｌｏｒｅｃｔａｌ ｃａｎｃｅｒ）、细 胞外囊泡、液体活检、外泌体、ＡＤ、血浆诊断⁃干涉测 量（ ｐｌａｓｍａ ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ⁃ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ ）， 见 图 ２。 结合关键词的聚类分析结果（见表 ２）分析，外泌体 在生物标志物领域的研究热点主要集中在以下几个 领域：（１）外泌体在以结直肠癌为代表的肿瘤微环 境、信号通路、代谢、机体免疫与顺铂耐药性的研究， 例如：携带 ｍｉＲ⁃３０ａ⁃５ｐ 的癌细胞源性外泌体能改变 肿瘤相关血管的通透性，从而影响肝内胆管癌细胞 的恶性转移［１９］ ； （２） 利用液体活检（尤其是 ａｐｔａ⁃ ｓｅｎｓｏｒ 技术）高灵敏检测肿瘤源性的细胞衍生微粒 （如外泌体、微泡等）； （３）细胞外囊泡的蛋白质组 学分析；（４）神经退行性疾病的早期诊断和治疗监 测；（５）血浆诊断技术的优化和临床应用。
２．３．２ 关键词突现分析
突现词指的是一段时间内词频激增的关键词， 关键词的突现分析可以反映领域研究的前沿。 利用 Ｃｉｔｅ Ｓｐａｃｅ 的词频检测功能分析 ２０１０－２０２４ 年间的 突现词，并展示爆发强度前 ３０ 的突现词，结果如图 ３。 图中突现词根据时间发展的顺序排列，由图可 知， “ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｍｉｃｒｏＲＮＡｓ ” “ ｍｉｃｒｏｖｅｓｉｃｌｅｓ ” “ｍｅｍｂｒａｎｅ ｖｅｓｉｃｌｅｓ” 的爆发强度均大于 ８０，关注 时 间 为 ２０１０ － ２０１７ 年。 其 中 “ ｍａｃｒｏｐｈａｇｅｓ ” “ｔｕｍｏｒ ｇｒｏｗｔｈ”等词出现时间较晚，但爆发强度均 大 于２０。总体来看，细胞外囊泡、肿瘤来源的外泌体、蛋白质组学分析、细胞间通信等已成为外泌体在 生物标志物领域研究的经典主题；２０１５－２０１９ 年间 的研究关注点转移为外泌体的分析技术、生物印记 技术等，该阶段处于研究的稳步增长期；２０２０－２０２４ 年间的研究关注点转移到外泌体携带核酸、细胞自 噬、肿瘤诊断等。 通过突现词分析结果可以预测，外 泌体作为疾病标志物的研究趋势是寻找更多外泌体 标志物种类，探究标志物在疾病（尤其是肿瘤）各生 理阶段的指示意义。
２．４ 共被引参考文献网络
文献共被引即两篇或多篇文献同时被后来发表 的文献引用，通过文献共被引分析可以快速获知科 学研究的发展情况。 利用 ＶＯＳｖｉｅｗｅｒ 中的共被引 网络分析功能，从 ５２１ ９５８ 篇共被引文献中筛选被 引频次超过 ６００ 的 ３６ 篇文献，对其分析并分类，整 理共被引文献中的高被引文献为代表性文献。
结果表明，参考文献的共被引分析结果主要分 为 ３ 个聚类，表 ３ 列举了各个类群中的高被引文献。 第一类文献的内容是 １９８７－２０１３ 年间外泌体基础 生理功能的研究；第二类文献的内容是 ２０１４－２０２１ 年间针对外泌体分离分析技术的研究；第三类是外 泌体在肿瘤标记方面的研究。 通过这 ３ 个类群可以 知道，科学家们从发现外泌体到了解外泌体的生理 调节机制，随后又积极探索开发外泌体的分离分析 技术，目前的研究重心已经从实验室探究向临床疾 病诊断治疗迁移。
３ 文献研究内容
３．１ 外泌体研究的分析技术
在 ＷＯＳＣＣ 检索导出的 １６ ６７４ 篇文献中筛选 出 １０ ０４２ 篇研究型文献“Ａｒｔｉｃｌｅ”，并使用关键词搜 索，获得使用某关键词的文献数量。 这种方法可以 反映特定关键词的发文情况，初步掌握研究型论文 的内容。
将分析技术大致分为 ４ 类：分子结构与组成分 析、生物大分子分析、细胞与颗粒分析、形态学分析。 搜索以各分析技术为论文关键词的文献，共搜索得 到 １ ０９３ 篇文献，结果如图 ４ａ。 其中，分子结构与组 成分析共 ４３４ 篇（３９. ７％），生物大分子分析共 ３１２ 篇（２８. ５％），细胞与颗粒分析共 ２６１ 篇（２３. ９％），形 态学观察与成像技术共 ８６ 篇（７. ９％）。 外泌体分析 技术研究相关的文献数量占研究型文献的 １ ／ １０，这 说明外泌体作为生物标志物的研究重心是利用实验 室成果来指导临床疾病诊疗。 同时，研究内容的复 杂性、关键词的多样性和文章数据的缺失等因素也 不能忽略，关键词搜索的方式只能体现计量数据，不 能完全与实际研究情况相同。
３．１．１ 分子结构与组成分析
在 ４３４ 篇使用分子结构与组成分析技术的研究 型文献中， １４１ 篇使用关键词 “ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅ⁃ ｔｒｙ”， １０３ 篇使用关键词“ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ”， 表面增 强 拉 曼 光 谱 技 术 （ ｓｕｒｆａｃｅ⁃ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｒａｍａｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ＳＥＲＳ）被广泛采用，８５ 篇使用关键词 “Ｒａｍａｎ” （其中使用关键词“ ＳＥＲＳ” 的文献有 ５２ 篇），８２ 篇使用关键词“ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ”， ２３ 篇使 用关键词“ｓｕｒｆａｃｅ ｐｌａｓｍｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ”。 通过数据 结果可以知道，在外泌体研究中，通常使用色谱法、 质谱法、拉曼光谱技术和电化学分析技术来分析外 泌体中的复杂分子，而核磁共振分析、表面等离子共 振技术的使用相对较少。 下面将简单介绍这些技术 在外泌体作为疾病生物标志物的应用。
外泌体分离分析中最常使用液相色谱法，其中 体积排阻色谱、亲和色谱、离子交换色谱模式广泛用 于外泌体的富集［２０，２１］ 。 在 １０３ 篇以“ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａ⁃ ｐｈｙ”为关键词的研究型论文中，同时使用“ ｓｉｚｅ ｅｘ⁃ ｃｌｕｓｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ”的文献有 ４１ 篇，可见体积 排阻色谱法是最常用的外泌体分离分析相关的色谱 技术。
质谱是外泌体蛋白质组学的主流分析手段，外 泌体相关的分析方式包括气相色谱⁃质谱联用和液 相色谱⁃质谱联用。 例如 Ｍｏｎｔａｌｄｏ 等［２２］ 对 ３９ 例慢 性丙肝感染且经历持续病毒学反应后的患者采血纯 化，使用纳升液相色谱⁃串联质谱（ｎａｎｏＬＣ⁃ＭＳ ／ ＭＳ） 技术分析 ＥＶｓ 中的纤维化信号，蛋白质组学结果显 示健康个体和慢性丙肝感染者的蛋白表达水平有显 著差异，其中纤维化蛋白 ＤＩＡＰＨ１ 显著上调；Ｍｏ⁃ ｒａｅｓ 等［２３］ 采集重症 ＣＯＶＩＤ⁃１９ 患者血样，并使用 ｎａｎｏＬＣ⁃ＭＳ ／ ＭＳ 技术分析 ＥＶｓ 蛋白质丰度变化，蛋 白质组学结果显示，重症患者均出现 Ｃ 反应蛋白、 纤维蛋白原和 Ｄ 二聚体的循环水平升高；Ｓｕｒｍａｎ 等［２４］使用 ｎａｎｏＬＣ⁃ＭＳ ／ ＭＳ 技术分析人正常甲状腺 滤泡上皮细胞和人甲状腺间变性癌细胞条件培养基 中的外泌体包裹肽段，发现两种细胞的外泌体携带 蛋白质量有显著差异，且癌变细胞分泌出 ５３８ 种特 殊蛋白质。 结合以上研究发现，质谱技术已经广泛 运用在外泌体标记疾病的蛋白质组学分析中，成为 一种病变指标检测的常用技术。
拉曼光谱法是基于拉曼效应的一种结构分析技 术，当光照射在物质表面上并发生非弹散射时，其散 射光谱与入射光的频率发生改变，可以获得物质分 子振动和转动频率的信息， 依此计算分子的结构［２５］ 。 然而经典的自发拉曼光谱信号较弱，其应用 因此受限，实验中常使用 ＳＥＲＳ 分析技术，即金属纳 米结构增强拉曼信号。 ２１ 世纪始，ＳＥＲＳ 技术已成 为一项高效的振动光谱和成像技术，基于 ＳＥＲＳ 的 液体活检技术有望成为实现精准医疗的强大工具。 Ｑｉｎ 等［２６］受海洋藤壶吸附游泳鲸鱼现象和微观纳 米蛋白冠结构的启发，开发了一种以自驱动固态微 气泡为模板，聚乙烯亚胺纳米层作为“藤壶胶”，金 属有机框架（ ＭＯＦ） 高密度组装的纳米冠。 该研究 利用 ＭＯＦ 中的 Ｚｒ４ ＋ 离子与细胞外囊泡膜配位识 别，耦合双编码 ＳＥＲＳ 技术，能快速分离细胞外囊 泡，并且支持多元 ＳＥＲＳ 分析，检出限低，研究结果 可以为临床癌症诊断和治疗提供一种液体活检新思 路。 同时，Ｓｈｉｎ 等［２７］ 使用基于深度学习的外泌体 ＳＥＲＳ 技术做肺癌早期诊断，发现深度学习模型能 区分正常和肺癌细胞系的外泌体（准确率为 ９５％）， 并预测患者血浆外泌体与肺癌细胞外泌体的相似性 高于正常人水平，说明外泌体检测与深度学习的结 合有着巨大的发展潜力。
电化学法是在加电场的化学池中，离子经过氧 化还原反应，其电子在固体电极和溶液之间转移的 现象［２８］ 。 Ｓｕｎ 等［２９］利用环切口酶和杂交链式反应 扩增信号，检测含有外泌体表面适配体的发夹适体 探针，当适配体与蛋白质酪氨酸激酶 ７（ＰＴＫ７）特异 结合时探针构象改变。 这种方法可以巧妙地通过 ＤＮＡ 检测来检测外泌体。 同时这一信号放大的结 果能有效检测体液中的肿瘤源性外泌体，证实其在 临床诊断上的发展潜力。
３．１．２ 生物大分子分析
外泌体内容物主要有核酸、蛋白质、磷脂、表面 多糖等［２］ 。 在 ３１２ 篇使用生物大分子分析技术的研 究型文献中，针对核酸类内容物的分析技术有 ６２ 篇 使用关键词“ｍｉｃｒｏａｒｒａｙ”， ６０ 篇使用关键词“ＲＮＡ⁃ ｓｅｑ”， ５９ 篇使用关键词“ ｎｅｘｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｅｑｕｅｎ⁃ ｃｉｎｇ”， ３３ 篇使用关键词“ｑＲＴ⁃ＰＣＲ”， ２５ 篇使用关 键词“ＣＲＩＳＰＲ”， ２２ 篇使用关键词“ ｑＰＣＲ”， １０ 篇 使用关键词“ ｄＰＣＲ”；针对蛋白质类内容物的分析 技术中，３８ 篇使用关键词“ＥＬＩＳＡ”， ３ 篇使用关键 词“ ｉｍｍｕｎｏｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ”。 通过关键词使用频次 可以推测，关注外泌体核酸的研究数量多于外泌体 蛋白，该推测与图 ４ｂ 的数据结果相吻合。 值得关注 的是，自 ２０２０ 年始，学者们尝试将基因编辑技术 ＣＲＩＳＰＲ 与外泌体核酸和蛋白质信号检测技术联 合，制造疾病诊断传感器，目前 ＣＲＩＳＰＲ⁃Ｃａｓ１２ａ 是 主要使用的基因编辑系统。
３．１．３ 细胞与颗粒分析
２６１ 篇使用细胞与颗粒分析技术的文献中，１３２ 篇使用关键词“ｆｌｏｗ ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ”， ７３ 篇使用关键词 “ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ”， ４５ 篇使用关键词 “ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ ｔｒａｃｋｉｎｇ ａｎａｌｙｓｉｓ ”， １１ 篇 使 用 关 键 词 “ ｄｙｎａｍｉｃ ｌｉｇｈｔ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ”。 这些数据显示，流式细胞术在外 泌体分析中占较大比重。 结合关键词突现分析（见 图 ３） 知，流式细胞术是 ２０１５ － ２０１８ 年间的研究热 点。 流式细胞术是外泌体分析的一项重要技术，可 以对单个细胞及囊泡计数分析并分选。 纳米粒子追 踪和动态光散射技术都是基于粒子布朗运动原理的 颗粒分析技术，且纳米粒子追踪可以对检测物中的 粒子浓度进行计算［３０］ 。
３．１．４ 形态学观察与成像技术
同时，有 ８６ 篇文献利用显微技术来观察外泌体 形态，３１ 篇使用关键词“ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ”， ２４ 篇使用关键词“ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ”， ２０ 篇使用关 键词“ａｔｏｍｉｃ ｆｏｒｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ”， ８ 篇使用关键词 “ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ”， ３ 篇使用关键词“ ｆｌｕ⁃ ｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｉｍａｇｉｎｇ”。 其中透射电镜技术、扫描电 镜技术和冷冻电镜技术使用频率较高。
总体来说，外泌体及其内容物分析技术的发展 已经成熟，同时仍有学者致力于优化改善经典分析 技术，期望达到降低分析检测成本，提高检测灵敏度 和精确度的目的。
３．２ 外泌体标志物类型
搜索以“ ｃｔＤＮＡ” “ ｍｉｃｒｏＲＮＡ” “ ｍｉＲＮＡ” “ ｌｎ⁃ ｃＲＮＡ” “ ｃｉｒｃＲＮＡ” “ ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ” “ ｍｅｔａｂｏｌｏｍｉｃｓ” 为论文关键词的文献，结果如图 ４ｂ。 共搜索得到 ２ ６８３ 篇 研 究 型 文 献， 使 用 关 键 词 “ ｍｉｃｒｏＲＮＡ” “ｍｉＲＮＡ” “ ｌｎｃＲＮＡ” “ ｃｉｒｃＲＮＡ” 的文献共 ２ １５３ 篇 （８０. ２％），这些 ＲＮＡ 均 属 于 非 编 码 ＲＮＡ （ ｎｏｎ⁃ ｃｏｄｉｎｇ ＲＮＡ）。 其中，１ ０７４ 篇使用关键词“ｍｉｃｒｏＲ⁃ ＮＡ”， ８１５ 篇使用关键词“ｍｉＲＮＡ”， １５７ 篇使用关 键词“ｌｎｃＲＮＡ”， １０７ 篇使用关键词“ｃｉｒｃＲＮＡ”。 此 外，４５７ 篇（１７. ０％） 使用关键词“ ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ”； ５３ 篇（ ２. ０％） 使 用 关 键 词 “ ｍｅｔａｂｏｌｏｍｉｃｓ ”； ２０ 篇 （０. ７％）使用关键词“ｃｔＤＮＡ”。 这些数据反映，外泌 体非编码 ＲＮＡ 和蛋白质组学研究备受关注。 根据 词频统计结果得知，目前 ｍｉＲ⁃２１、ｍｉＲ⁃１２４６、ｍｉＲ⁃ １２９０、ｍｉＲ⁃１８１ａ⁃５ｐ 等 ｍｉｃｒｏＲＮＡ 是疾病标志的主要研究对象，ｍｉＲ⁃２１ 是外泌体 ｍｉｃｒｏＲＮＡ 的研究热 点，大多数癌细胞高表达 ｍｉＲ⁃２１，其异常水平影响 癌症进展和 ＤＯＸ 耐药，在癌症治疗中十分关键［３１］ 。 外泌体蛋白中的肿瘤相关蛋白（ＰＤ⁃Ｌ１、ＥＧＦＲ、Ｅｐ⁃ ＣＡＭ）、神经细胞相关蛋白（ β⁃淀粉样蛋白、α⁃突触 核蛋白、Ｔａｕ 蛋白等）、ＣＤ 蛋白（ＣＤ６３、ＣＤ９、ＣＤ８、 ＣＤ４４ 等）关注度较高。
代谢组学和 ｃｔＤＮＡ 标志物的研究较少，这主要 是因为细胞代谢物和 ｃｔＤＮＡ 在体液中的含量极少， 在检测时需要大量样本并且需要高灵敏度的检测仪 器捕获标志物，增加检测成本，所以没有广泛应用在 临床检测［２，３２］ 。 Ｊｏｎｅｓ 等［３３］认为使用脑脊液替代血 浆可以避免非肿瘤细胞产生的大量游离 ＤＮＡ，获得 较高浓度的 ｃｔＤＮＡ，这可以为 ｃｔＤＮＡ 标记肿瘤的研 究提供新思路。 值得注意的是，汇集多研究组织的 代谢组学结果，分析癌症细胞代谢物差异水平或者 重叠类群对癌症生长的代谢机制探索有巨大的研究 潜力。
３．３ 疾病类型
搜索以“ｃａｎｃｅｒ”“ｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ”“ｎｅｕｒｏｄｅｇｅｎ⁃ ｅｒａｔｉｏｎ” “ ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ ｄｉｓｅａｓｅ” “ ｄｉａｂｅｔ” 为论文 关键词的文献，结果如图 ４ｃ。 共搜索得到 ２ ５２８ 篇 文献，其中，２ ０６３ 篇（８１. ６％）使用关键词“ｃａｎｃｅｒ”， ２０１ 篇（８. ０％）使用关键词“ ｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ”， １８５ 篇 （７. ３％）使用关键词“ｄｉａｂｅｔ”； ４２ 篇（１. ７％）使用关 键词“ｎｅｕｒｏｄｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ”， ３７ 篇（１. ５％）使用关键 词“ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ ｄｉｓｅａｓｅ”。 根据数据可以知道， 外泌体在疾病标志物研究中聚焦于癌症诊断和治 疗，同时有少数学者关注外泌体内容物标志炎症 （如骨关节炎、类风湿性关节炎）、糖尿病（如胰岛素 抵抗、糖尿病肾病）、神经退行性疾病（如阿尔茨海 默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化症等）、心血管疾 病（如心肌梗死、急性心肌梗死、心力衰竭、动脉粥 样硬化等）等疾病。
聚焦分析癌症相关的研究领域，以“ ｃａｎｃｅｒ”为 关键词的 ２ ０６３ 篇研究论文中使用关键词搜索的结 果如下：“ ｌｕｎｇ ｃａｎｃｅｒ” 共 ２８５ 篇，“ ｂｒｅａｓｔ ｃａｎｃｅｒ” 共 ２７４ 篇，“ｐｒｏｓｔａｔｅ ｃａｎｃｅｒ”共 ２３１ 篇，“ ｃｏｌｏｒｅｃｔａｌ ｃａｎｃｅｒ” 共 ２１４ 篇， “ ｇａｓｔｒｉｃ ｃａｎｃｅｒ ” 共 １４０ 篇， “ｐａｎｃｒｅａｔｉｃ ｃａｎｃｅｒ”共 １２８ 篇，“ｏｖａｒｉａｎ ｃａｎｃｅｒ”共 １１８ 篇，“ｂｌａｄｄｅｒ ｃａｎｃｅｒ”共 ７３ 篇。 该结果说明，多 数学者关注外泌体标志肺癌、乳腺癌、前列腺癌以及 结直肠癌等 ８ 种高发癌症。 ３．４ 样本类型 搜索以“ ｐｌａｓｍａ” “ ｓｅｒｕｍ” “ ｕｒｉｎｅ” “ ｓａｌｉｖａ” 以 及“ｃｅｒｅｂｒｏｓｐｉｎａｌ ｆｌｕｉｄ”为论文关键词的文献，结果 如图 ４ｄ。 共搜索得到 １ ３４１ 篇文献，其中，７１８ 篇 （５３. ５％）使用关键词“ｐｌａｓｍａ”， ２５１ 篇（１８. ７％）使 用关键词 “ ｓｅｒｕｍ”， ２０９ 篇 （ １５. ６％） 使用关键词 “ｕｒｉｎｅ”， ８５ 篇（６. ３％）使用关键词“ ｓａｌｉｖａ”， ７８ 篇 （５. ８％）使用关键词“ｃｅｒｅｂｒｏｓｐｉｎａｌ ｆｌｕｉｄ”。 根据数 据，疾病诊断和治疗中血液样本（包括血浆和血清） 最常用，其次是尿液样本，唾液和脑脊液尚未广泛应 用于各个指标的检测中。 目前，癌症外泌体检测主 要使用血液样本和尿液样本，通过 ｍｉｃｒｏＲＮＡ 和特 定蛋白质的表达水平来判断细胞是否发生癌变；炎 症的液体活检主要使用血液样本，经典炎症标志主 要有 Ｃ 反应蛋白水平、红细胞沉降率和降钙素原水 平，而泌尿系统炎症诊断主要采集尿液样本［３４］ ；糖 尿病的液体活检和治疗主要采集血液和尿液样 本［３５，３６］ 。 外泌体 ｍｉｃｒｏＲＮＡ 的液体活检是阿尔茨 海默病和帕金森病等神经退行性疾病的主要检测手 段［３７］ 。 外泌体在动脉粥样硬化早期的促炎作用使 其在心血管疾病中受到关注，目前在心血管疾病诊 断治疗的研究尚处于起步阶段［３８］ 。
４ 总结
本文利用文献计量学方法对外泌体在生物标志 物领域研究的文献背景信息、文献关键词、共被引参 考文献做分析。 从全球发文量数据来看，中国学者 在外泌体作为生物标志物的研究中发挥主要作用； 高发文量期刊和高被引期刊的影响因子较高，多数 为 ＪＣＲ Ｑ１ 分区期刊，对外泌体相关研究有重要的 指导意义；关键词聚类的时间线分布显示外泌体作 为疾病标志物的研究主要关注癌症、蛋白质组学分 析、神经退行性疾病、液体活检等话题；文献突现词 从组学分析、代谢通路等内容向肿瘤标记转变；研究 框架主要是外泌体生理功能、外泌体分析技术、外泌 体疾病标志 ３ 大类，其中肿瘤标志关注度最高。
从研究内容上看，外泌体标记疾病的研究热点 是 ｍｉｃｒｏＲＮＡ，尤其是癌症诊断和治疗。 也有不少 学者从事外泌体蛋白质组学分析的研究，外泌体蛋 白质组学分析常用技术包括色谱、质谱、拉曼光谱和 电化学传感等。 外泌体携带蛋白质可以反映神经退 行性疾病的病理状况，尤其是 β⁃淀粉样蛋白、Ｔａｕ 蛋 白和 α⁃突刺核蛋白等。 液体活检技术搭建了外泌体作为生物标志物的理论研究与实践应用的桥梁， 在临床检验时通常采集血液、尿液样本送检。
综上所述，过去 １５ 年完成了外泌体作为生物标 志物的基础研究工作，外泌体分离分析技术已经成 熟并不断改善创新。 现阶段处于研究的平稳期，研 究的关注点转为肿瘤诊断、细胞自噬、分离分析技术 优化等主题。
