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引言
癌症无疑是最复杂且最致命的疾病之一，其发病率不断上升、死亡率极高，不仅严重威胁人类健康，也给整个社会带来了沉重的经济负担。传统的癌症治疗方法包括手术、化疗和放疗。然而，这些治疗方式的效果通常并不理想，并且常伴随明显副作用。目前，迫切需要寻找副作用更小且更有效的替代疗法。
光动力治疗（Photodynamic Therapy，PDT）作为一种具有临床应用前景的非侵入性癌症治疗方式，因其高选择性、微创性以及低免疫原性等优势而受到越来越多关注。PDT 发挥作用需要三个关键且本身无毒的组成部分：特定光源、光敏剂以及分子氧。
简而言之，癌症光动力治疗的原理是：光敏剂能够特异性地聚集于肿瘤组织中，在特定波长可见光照射下被激活，随后产生活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS），包括单线态氧（¹O₂）、羟基自由基（·OH）以及超氧阴离子自由基（·O₂⁻）。这些 ROS 会对肿瘤细胞造成不可逆的氧化损伤，同时诱导微血管损伤、激活免疫反应，并触发一系列细胞死亡机制。
阐明 PDT 介导的细胞死亡通路一直是该领域长期研究的重要方向。经过多年研究，大量证据表明，细胞凋亡（apoptosis）、坏死（necrosis）、自噬（autophagy）以及副凋亡（paraptosis）等过程均在其中发挥重要作用。
截至目前，PDT 的肿瘤消融潜力已被临床应用于多种癌症治疗，包括皮肤癌、头颈癌、胃癌、脑癌、乳腺癌、非小细胞肺癌、泌尿生殖系统癌症等，并且多数取得了较为满意的临床效果。
尽管如此，由于肿瘤微环境缺氧、光穿透深度不足、光敏剂生物利用度和靶向性有限，以及肿瘤细胞免疫逃逸等问题，其临床应用的深度与广度仍未得到充分发挥。
基于上述局限，众多研究开始聚焦于提高光敏剂在肿瘤组织中的选择性富集及其肿瘤靶向能力。同时，也有大量研究致力于开发具有更强组织穿透能力的光源。因此，近年来关于癌症光动力治疗的科学文献数量迅速增长。
近年来，随着多种恶性肿瘤介入治疗技术的发展，例如嵌合抗原受体（CAR）免疫疗法、程序性死亡受体1（PD-1）/程序性死亡配体1（PD-L1）抑制剂治疗、分子靶向治疗、单克隆抗体治疗等，许多学者也针对这些新型治疗策略开展了文献计量研究，以进行系统分析。然而，据我们所知，目前尚无针对全球癌症光动力治疗发展趋势的文献计量学研究。为填补这一空白，我们检索了 2000—2021 年期间发表的癌症光动力治疗相关研究，并开展本次文献计量学研究，以回答以下问题：
Q1
基于已发表文献，全球癌症光动力治疗领域的发展趋势如何？
Q2
该领域中最具生产力和影响力的国家/地区、机构及作者有哪些？
Q3
哪些期刊最倾向于发表癌症光动力治疗相关研究？
Q4
该领域的主要研究方向和热点是什么？它们随时间如何变化？
Q5
未来近期内最受关注的研究前沿和潜在热点有哪些？
该文2022年发表于Frontiers in Pharmacology
Impact Factor (IF)：约 4.8；JCR分区：Q1
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以下分为三个方面进行解读。
一. 检索策略
1.数据来源与检索策略
本研究采用 Web of Science 核心合集（Web of Science Core Collection，WoSCC）中的 Science Citation Index-Expanded（SCI-E）作为数据来源。检索策略如下：
#1：TI=(photodynamic NEAR/2 therap*) OR AK=(photodynamic NEAR/2 therap*) #2：TI=(cancer* OR anticancer* OR tumor* OR tumour* OR oncology OR neoplasm* OR carcinoma* OR lymphoma* OR sarcoma* OR leukemia*) OR AK=(cancer* OR anticancer* OR tumor* OR tumour* OR oncology OR neoplasm* OR carcinoma* OR lymphoma* OR sarcoma* OR leukemia*) 最终数据集：#1 AND #2
研究时间范围为 2000 年至 2021 年。文献类型限定为原创研究论文和综述，且仅纳入英文文献。研究的概念设计与流程图见图 1。随后采用VOSviewer 和 CiteSpace 进行文献计量可视化分析。
2.统计分析
采用以下软件进行描述性统计分析与图表绘制：
R 软件（v3.6.3） Microsoft Excel 2019 SPSS（IBM SPSS Statistics 21，Chicago, IL, USA）
利用 Microsoft Excel 对年度发文量与被引频次进行曲线拟合，并依据最高相关系数（R²）选择最佳拟合模型。并采用 Pearson 相关系数进行分析，当 p 值 < 0.05 时认为差异具有统计学意义。
二. 主要结果
1. 年度发文量与引用趋势分析
图 2 展示了 2000—2021 年间 CPDT 领域的年度发文趋势。研究发现：
年发文量由 2000 年的 83 篇增长至 2021 年的 792 篇； 平均增长率为 11.3%。
曲线拟合结果显示，在过去 22 年间，该领域文献发表数量呈显著上升趋势，拟合优度较高（R² = 0.9927）。
与此同时，年度被引频次也呈现类似增长趋势：
从 2000 年的 25 次增长至 2021 年的 40,826 次； 拟合相关系数显著（R² = 0.9989）（见补充图 S1）。
此外，发文量与引用次数之间的相关性分析结果见补充图 S2。分析表明，两者之间存在显著正相关关系：
Pearson 相关系数 = 0.989 p < 0.001 线性拟合 R² = 0.979 
2. 国家/地区及资助机构贡献分析
所有纳入文献共涉及 84 个国家和地区。
其中，中国的发文量最多，共发表文献 2,145 篇，占全部文献的 36.96%；其次为：
（见表 1）
中国和美国两国的发文总量占全部文献的 56.24%，远高于其他国家。
图 3A 展示了 2000—2021 年间前 10 个国家年度发文占比的变化趋势。
研究发现：
在按发文量排名前 20 的国家/地区中：
然而，中国文献的平均被引次数低于一些国家，例如：
这表明，尽管中国在该领域的科研产出数量占据领先地位，但在文献平均影响力方面仍与部分国家存在差距。
国家之间的国际合作网络（图 3B）显示，中国主要与美国和新加坡保持密切合作关系。
如图 3C 所示，研究还利用 VOSviewer 对国家间作者合作关系（country co-authorship）进行了分析。最终，共纳入 47 个发文数量不少于 10 篇的国家/地区。
从该覆盖可视化图谱（overlay visualization map）中可以看出：
根据图右下角的颜色梯度显示：
这种颜色差异通常反映了不同国家在该研究领域中的平均出现年份（AAY）差异，即：
此外，研究还总结了该领域最活跃的前 10 大资助机构（图 3D）。
3. 机构贡献分析
研究利用 CiteSpace 对机构间合作关系进行了分析（图 4A）。
发文量排名前四的机构分别为：
如图 4B 所示，研究还利用 VOSviewer 绘制了机构作者合作网络图（institution co-authorship network map）。
分析中仅纳入发文数量不少于 20 篇的机构，共计 114 家。
从图谱可以明显看出：
此外，大部分来自中国的研究机构在图中被标记为红色或黄色，并具有较大的平均出现年份（Average Appearing Year，AAY）值。
这表明：
中国机构近年来在该研究领域中的活跃度显著提高， 属于近年来快速发展的新兴研究力量。 不同国家机构之间的国际合作尚不够紧密； 大多数合作主要发生在本国机构之间，即以国内合作为主。 中国科学院（Chinese Academy of Sciences） 圣保罗大学（Universidade de São Paulo） 复旦大学（Fudan University） 伦敦大学学院（University College London）
4. 作者贡献分析
研究利用 VOSviewer 绘制了作者合作关系聚类密度图（author co-authorship cluster density map）（图 5A）。
在纳入分析的作者中，共有 214 位作者的发文数量超过 10 篇。
其中，发文量排名前三的作者分别为：
Hasan Tayyaba（麻省总医院与哈佛医学院） Abrahamse Heidi（约翰内斯堡大学） Zhang Xianzheng（武汉大学）
此外，在该合作网络图中：
具有密切合作关系的作者被划分到同一聚类（cluster）中， 并以相同颜色表示。
最终共形成了 16 个作者合作聚类。
其中：
来自中国的作者聚类数量最多， 表明中国研究团队在该领域形成了较强的合作网络。
在作者共被引分析（author co-citation analysis）方面，共纳入 71 位被引次数不少于 200 次的作者（图 5B）。
总连接强度（Total Link Strength，TLS）排名前三的作者分别为：
Dougherty TJ Korbelik M Castano AP
这表明上述作者在癌症光动力治疗研究领域具有较高的学术影响力和核心地位。
5. 期刊与共被引期刊分析
表 2 （此处展示原文表格的部分）列出了发文量排名前 20 的期刊。
其中，发文量最多的期刊为：
- Photodiagnosis and Photodynamic Therapy
发文量：444 篇 占比：7.65%
其后依次为：
- ACS Applied Materials Interfaces
172 篇（2.96%） - Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology
170 篇（2.93%） - Biomaterials
131 篇（2.26%） - Lasers in Surgery and Medicine
116 篇（2.00%）
在前 20 位高产期刊中：
- Advanced Functional Materials
的影响因子（IF）最高，为 18.808； 其中 80% 的期刊被归类为 JCR Q1 或 Q2 分区。
如图 6A 所示，研究利用 VOSviewer 构建了期刊共被引图谱（co-citation map of journals）。
分析中设定：
最低被引次数阈值为 300 次。
最终共有 162 种期刊达到该标准。
其中，共被引频次最高的期刊为：Photochemistry and Photobiology，总连接强度（TLS）：7,912.01，随后依次为：Cancer Research，ACS Nano，Biomaterials，Journal of the American Chemical Society。
图 6B 展示了学科类别共现（co-occurring subject categories）的可视化图谱。按出现频次排名前三的学科类别分别为：
化学（Chemistry） 材料科学（Materials Science） 肿瘤学（Oncology）
此外，研究还绘制了期刊双图谱叠加图（dual-map overlay of journals）（图 6C），用于反映学术期刊的学科分布情况。
在该图谱中，共识别出四条不同颜色的主要引文路径（primary citation pathways）。
6. 关键词共现分析
关键词是学术论文核心内容的高度概括，因此关键词分析是识别研究热点的重要指标。
本研究利用 VOSviewer 构建了关键词共现网络图（keywords co-occurrence network map）。
在对部分同义关键词进行人工合并并删除无意义关键词后，从 5,804 篇文献中共提取出 276 个出现次数不少于 30 次的关键词。
其中，出现频率最高的前五个关键词分别为：
“photodynamic therapy”（光动力治疗） “cancer”（癌症） “photosensitizers”（光敏剂） “drug delivery”（药物递送） “nanoparticles”（纳米颗粒）
补充表 S1 总结了出现频率最高的前 20 个关键词相关信息。
此外，VOSviewer 还具有自动聚类功能，可将所有关键词划分为若干主要聚类。
如图 7A 所示，所有关键词被划分为以下四大类别：
Cluster 1（红色节点）
纳米材料技术研究（studies on nanomaterial technology）
主要涉及：
纳米颗粒 纳米载体 药物递送系统 纳米平台等相关研究。
Cluster 2（绿色节点）
临床应用研究（studies on the clinical applications）
主要关注：
光动力治疗在不同癌症中的临床应用 治疗效果 临床转化等内容。
Cluster 3（蓝色节点）
作用机制研究（studies on mechanism）
主要涉及：
活性氧（ROS） 细胞凋亡 自噬 肿瘤微环境等机制探索。
Cluster 4（黄色节点）
光敏剂研究（studies on photosensitizers）
重点关注：
新型光敏剂开发 光学性能优化 靶向性提升等方向。
此外，图 7B 展示了关键词共现分析的覆盖可视化图（overlay visualization map）。
从图中可以明显观察到：
当前研究热点主要集中于 Cluster 1， 即“纳米材料技术”相关研究方向。
这表明：
纳米技术与光动力治疗的结合， 已成为癌症光动力治疗领域当前最活跃、最受关注的研究热点。
7. 关键词突现分析
本研究利用 CiteSpace 对突现关键词（emergent keywords）进行了检测，并在图 8 中展示了突现强度最高的前 50 个关键词。
其中，研究重点关注了截至 2021 年仍持续保持突现状态的关键词，包括：
“photothermal therapy”（光热治疗） 突现强度：10.24 “nanosphere”（纳米球） 突现强度：6.74 “nanoparticle”（纳米颗粒） 突现强度：40.6 “metal organic framework”（金属有机框架，MOF） 突现强度：12.03 “checkpoint blockade”（免疫检查点阻断） 突现强度：9.94 “nanomaterial”（纳米材料） 突现强度：8.55 等
这些持续突现的关键词表明：
纳米技术相关研究已成为癌症光动力治疗领域最前沿的发展方向； 光动力治疗与光热治疗、纳米医学及免疫治疗等多模式联合治疗策略正在迅速发展； 肿瘤微环境调控与新型纳米递送平台的构建也成为当前的重要研究热点。
8. 参考文献与共被引参考文献分析
表 3 展示了癌症光动力治疗（CPDT）领域被引用次数最高的前 20 篇文献。其中：
大多数高被引文献为综述论文（reviews）； 所有文献的被引次数均超过 470 次。
研究进一步利用 CiteSpace 进行了参考文献共被引分析（reference co-citation analysis）。
如图 9 所示：
Q1：CPDT 全球发展趋势如何？
过去 22 年，癌症光动力治疗（CPDT）的论文数量和引用次数持续增长，可分为三个阶段：
- 缓慢增长期（2000–2012）
年发文量较少，每年不到 200 篇。主要受限于光敏剂和光源技术。 - 加速发展期（2013–2019）
随着纳米技术和激光技术进步，研究快速增加，2019 年突破 500 篇。 - 快速增长期（2020–2021）
年发文量超过 700 篇，近两年论文占总量约 25.9%。
总体说明：CPDT 已成为肿瘤治疗的重要研究热点，未来发展前景广阔。
Q2：哪些国家、机构和作者最有影响力？
国家/地区
中国发文量和 H 指数排名第一； 美国排名第二； 两国贡献了最多研究成果。
原因主要包括：
政府资金投入大； 纳米医学和材料科学发展迅速。
主要机构
排名前列的机构包括：
中国科学院 圣保罗大学 复旦大学 伦敦大学学院
中国拥有最多高产机构，因此整体发文量长期领先。
主要作者
Hasan Tayyaba：研究 PDT 机制与联合治疗； Abrahamse Heidi：研究纳米颗粒与纳米载体； Zhang Xianzheng：研究克服肿瘤缺氧的纳米平台。
此外：
Dougherty TJ Korbelik M Castano AP
虽然论文数量不一定最多，但学术影响力非常高。
Q3：CPDT 研究主要发表在哪些期刊？
高产期刊包括：
- Photodiagnosis and Photodynamic Therapy
- ACS Applied Materials Interfaces
- Biomaterials
- Journal of Photochemistry and Photobiology B
这些期刊未来仍可能是 CPDT 研究的重要发表平台。
研究方向主要集中在：
纳米技术 材料科学 化学 肿瘤学
高影响力期刊包括：
- ACS Nano
- Cancer Research
- Biomaterials
等。
Q4：当前研究热点是什么？
目前主要有四大研究方向：
1. 纳米材料技术（最热门）
例如：
纳米颗粒 纳米载体 纳米药物平台
2. 临床应用
研究 PDT 在不同癌症中的治疗效果。
3. 作用机制
包括：
ROS（活性氧） 细胞凋亡 肿瘤微环境等。
4. 光敏剂开发
重点开发新一代高效低毒光敏剂。
研究热点已经从“传统临床应用”逐渐转向“纳米技术增强 PDT”。
为什么纳米技术很重要？
传统 PDT 存在问题：
光穿透不足； 光敏剂不稳定； 肿瘤缺氧影响 ROS 生成。
因此，研究者开始利用纳米技术：
提高药物稳定性； 增强肿瘤靶向性； 提供氧气改善缺氧环境。
目前常见方法包括：
氧气运输纳米系统
纳米气泡 氟碳纳米载体 血红蛋白纳米载体
产氧纳米材料
MnO₂ 纳米颗粒 过氧化氢催化材料等。
但目前仍存在问题：
制备复杂； 安全性需验证； 临床转化困难。
Q5：未来研究前沿是什么？
未来热点主要包括：
1. 光热治疗（PTT）
利用热量杀伤肿瘤，与 PDT 联合效果更好。
2. 免疫检查点阻断
PDT 可增强肿瘤免疫反应，与免疫治疗结合前景很好。
3. 金属有机框架（MOF）
MOF 可高效装载光敏剂，被认为是第四代光敏剂的重要方向。
4. 肿瘤微环境研究
改善缺氧环境，提高 PDT 疗效。
5. 纳米医学
包括：
纳米平台 纳米药物 金纳米颗粒等。
编者按
本研究通过文献计量学方法系统梳理了全球癌症光动力治疗（CPDT）的发展现状与研究热点。结果表明，纳米技术已成为推动 CPDT 快速发展的核心动力，并逐渐与免疫治疗、光热治疗及肿瘤微环境调控等方向深度融合。未来研究应进一步加强多学科交叉合作，重点突破光敏剂稳定性差、肿瘤缺氧及临床转化效率低等关键问题。
此外，虽然大量纳米平台在实验阶段展现出良好效果，但其长期安全性、生物相容性及规模化制备仍需深入验证。未来应加强高质量临床研究，建立统一评价标准，推动基础研究向临床应用转化。同时，人工智能、精准医学与智能纳米递送系统的发展，也有望为个体化 CPDT 提供新的解决方案。
总体而言，“纳米技术 + 光动力治疗 + 免疫治疗”的协同模式将可能成为未来肿瘤精准治疗的重要发展方向，为癌症治疗带来新的机遇与突破。
原文链接：
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