结直肠癌光动力疗法的研究全景:基于文献计量学的全球趋势、合作网络与热点演化分析(1986–2025)

时间:2026年1月25日
来源:Photodiagnosis and Photodynamic Therapy

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本研究针对结直肠癌(CRC)临床治疗面临的挑战,系统梳理了1986至2025年间光动力疗法(PDT)在该领域的全球研究态势。通过文献计量学分析发现,全球相关研究自2015年起显著增长,中国和美国是主要贡献者。研究揭示了PDT在CRC治疗中的关键研究方向,包括新型光敏剂开发、细胞死亡机制、临床前模型优化以及与免疫治疗等的联合策略,为该领域的未来研究提供了宏观指引和热点洞察。

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结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)是全球最常见的恶性肿瘤之一,也是癌症相关死亡的主要原因,给医疗系统和社会带来了沉重负担。尽管手术、化疗、放疗和免疫疗法等领域取得了显著进展,但CRC的临床管理仍面临巨大挑战,例如常规疗法常导致骨髓抑制、胃肠道毒性、肠道功能障碍、全身毒性以及耐药性等严重不良反应。这些局限性促使人们去开发更具选择性、毒性更低且创新的治疗模式来应对CRC。
在此背景下,光动力疗法(Photodynamic Therapy, PDT)作为一种有前景的微创、选择性癌症治疗方法应运而生。PDT通过系统或局部给予光敏剂,使其选择性聚集在肿瘤组织,随后用特定波长光照射,产生活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS),从而不可逆地损伤癌细胞。与传统疗法相比,PDT具有高度局部化的治疗效果、可重复性、全身毒性最小、诱导耐药性的可能性低以及可能刺激抗肿瘤免疫反应等优势。CRC作为一种胃肠道空腔肿瘤,其解剖学特性使其理论上非常适合PDT。先进内窥镜技术的发展提高了将光精确递送至结直肠病灶的可行性,从而进一步拓展了PDT在CRC中的治疗潜力。然而,PDT在CRC治疗中的广泛应用仍受限于缺乏大规模随机对照试验、标准化治疗方案和长期随访数据。尽管存在这些挑战,日益增长的出版物数量表明全球对该领域的兴趣和研究活动正在增加。
为了系统评估PDT在CRC领域的全球研究现状、合作网络、有影响力的贡献者以及当前研究热点,研究人员进行了一项文献计量学分析。该研究最终纳入了828篇出版物,时间跨度为1986年至2025年4月。研究人员利用Web of Science核心合集数据库进行文献检索,并运用VOSviewer和CiteSpace等工具分析出版物趋势、国家和机构合作网络、期刊影响力、引用及共被引模式以及关键词演变。
关键技术方法概述
研究人员从Web of Science核心合集中检索了1986年至2025年4月26日期间的相关文献,并依据既定标准进行筛选,最终纳入828篇出版物进行分析。主要采用文献计量学方法,利用Microsoft Excel分析年度发文和引文趋势,并使用VOSviewer进行国家/机构合作网络分析及关键词共现分析,以识别研究主题结构。同时,利用CiteSpace进行关键词和参考文献的突现检测,以揭示研究前沿和热点演变。
3.1. 出版物与引文趋势
分析显示,PDT在CRC领域的研究经历了从缓慢波动增长到2015年后急剧加速的过程。2024年年度发文量达到峰值约80篇,年度引文数在2024年超过3000次,表明该领域学术关注度迅速提升。
3.2. 国家与地区分析
全球共有60个国家和地区对该领域有贡献。中国以253篇发文量位居第一,美国以126篇紧随其后。在总被引次数上,中国也领先(超过8000次),但美国的篇均被引较高。国际合作网络显示,美国、中国、英国和法国是合作网络的中心。
3.3. 机构分析
共有959家机构参与研究。香港中文大学以30篇发文量位居榜首,中国科学院和中南大学分别位列第二、三位。值得注意的是,芝加哥大学虽然发文量(15篇)相对较少,但总被引次数最高(2707次),显示出极高的单篇影响力。机构合作网络显示,以中国机构为核心的国内合作较为密切,但国际机构间的整体网络密度相对稀疏。
3.4. 期刊分析
相关研究发表在298种期刊上。《Photodiagnosis and Photodynamic Therapy》以48篇发文量位居首位。在学术影响力方面,《Photochemistry and Photobiology》获得了最高的总被引次数(1412次)。期刊引用网络表明,传统光生物学和肿瘤学期刊仍是核心,但材料科学和药剂学期刊(如《Biomaterials》、《Pharmaceutics》)的参与反映了PDT研究与纳米技术、药物递送等领域的交叉融合趋势。
3.5. 文献引用与共被引分析
引用和共被引分析揭示了该领域的重要发展。早期研究(如1990年代)侧重于PDT的基础机制和临床探索,而近年来的高影响力研究(如2016年后)则集中在纳米材料、免疫治疗和优化光敏剂等方向。突现引用分析显示,早期关注基础机制,近期则涌现出对纳米工程化光敏剂递送系统和免疫治疗等的强烈兴趣。
3.6. 关键词分析
关键词共现分析将高频词聚为四个主要集群,揭示了PDT在CRC领域的研究重点:
  • 集群1(光敏剂):涉及卟啉类制剂、5-氨基酮戊酸等,以及系统或局部(如结肠镜下)给药方式,纳米载体等递送策略也被探索用于克服CRC黏液屏障。
  • 集群2(细胞死亡机制):PDT主要通过诱导氧化应激触发凋亡、坏死、铁死亡等多种细胞死亡通路,在CRC中为避免肠壁损伤常采用保守剂量,导致以凋亡为主。
  • 集群3(临床前模型):皮下移植瘤模型操作简便,而原位模型能更好模拟结直肠肿瘤微环境(如黏液、微生物、蠕动)和腔内治疗面临的挑战(如光线递送),更具临床相关性。
  • 集群4(联合策略):为提高疗效,PDT常与化疗、靶向治疗、免疫治疗等联合应用。
    关键词的时间演化显示,2015年前研究集中于基础PDT机制和光敏剂,2018年后“纳米颗粒”、“免疫治疗”、“肿瘤微环境”等成为新兴热点,表明研究从单一模式向多功能、免疫增强策略转变。关键词突现分析也印证了“结肠镜检查”、“低位直肠癌”、“肠梗阻”等临床应用热点,以及近期“免疫原性细胞死亡”等机制研究热点的兴起。
讨论与结论
本研究首次通过文献计量学方法系统描绘了1986年至2025年间PDT在CRC领域的全球研究全景。研究结果的加速增长趋势反映了PDT作为CRC常规疗法辅助或替代方案的潜力日益受到认可,尤其在解决局部复发、耐药和微小残留病等方面。中国和美国是主要贡献者,但研究质量和国际参与度存在差异。期刊分析表明该领域具有明显的跨学科性。临床报道显示PDT在CRC治疗中具有可行性,主要用于局部内镜干预以缓解出血或梗阻,实现肿瘤消退或降期,从而为后续治疗创造条件,或在特定病例中实现延迟切除或括约肌保留。内镜和图像引导PDT技术的发展有望提高治疗精准度。PDT可整合入多模式治疗,例如与系统性疗法(化疗、靶向、免疫)序贯应用。
然而,PDT在CRC的临床转化仍处于相对早期阶段。面临的挑战包括在弯曲、蠕动的结肠腔内实现均匀稳定的内镜光照输送,以及需要明确CRC特异的组织修复反应(如狭窄风险)和长期功能影响。此外,缺乏大规模随机对照试验和标准化方案也限制了其广泛应用。
综上所述,这项文献计量学研究系统梳理了PDT在CRC领域近四十年的发展历程,识别了关键贡献者、合作模式、研究热点及演变趋势,为研究人员和临床医生提供了该领域的宏观视野,有助于把握未来研究方向,推动其临床转化。尽管临床前研究展现了巨大潜力,但将其转化为常规临床实践仍需解决技术挑战并通过严谨的临床试验验证其长期疗效和安全性。

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