骨髄炎における免疫系の文献計量学および視覚分析(1990-2024)

サマリー

本書では、著者らは免疫関連骨髄炎研究(1990–2024)の文献計量学的および視覚的分析を行うプロトコルを提示します。このアプローチは、世界的な出版傾向、協働ネットワーク、テーマ別ホットスポットを特定し、骨格感染における免疫中心管理への移行を体系的に概観します。

要約

骨髄炎(OM)は、免疫微小環境の調節障害が疾患の進行に大きく寄与する炎症性骨疾患です。本研究は、1990年から2024年までの免疫関連OM研究の世界的な状況をマッピングするための文献計量分析を実施します。Web of Scienceコアコレクションから合計3,031件のオリジナル記事とレビューが取得されました。可視化ソフトウェアを用いて、出版傾向、協働ネットワーク、キーワードの進化を評価しました。結果は、年間論文数が着実に増加し、アメリカ合衆国と中国が主要な研究貢献国として浮上していることを示しています。高インパクトの研究は、遺伝的自己免疫関連の調査から黄色 ブドウ球菌と宿主の相互作用および免疫回避の探求へと移行しました。学問分野の傾向は外科から免疫学や計算生物学へとシフトしました。キーワード解析により、初期の感染関連用語からIL-1βやTh17シグナル伝達を含む分子免疫機構へのシフトが明らかになりました。本分析は、骨髄炎分野における病原体中心的アプローチから免疫中心的視点への研究移行を包括的に概観します。

概要

骨髄炎(OM)は、微生物感染によって引き起こされる炎症性骨疾患であり、病理学的には進行性の骨破壊と隣接する軟部組織の関与を特徴とします^1,2。OMの主な治療は通常、培養誘導型抗生物質の長期投与と併用され、感染または死死した骨組織を除去するための外科的デブリードメントを併用することが多い^3,4。疫学的研究では、^OM5の主な原因として黄色ブドウ球菌の血源性拡散が特定されています。抗生物質耐性の有病率が高まる中、特に糖尿病、血管不全、神経障害などの併存疾患を持つ高齢患者の間で、OMに関連する再発率や障害率が増加しており、医療システムに大きな負担となっています⁶。

最近の臨床観察では、OMと自己炎症症候群の重なりが明らかになり、免疫調節障害が疾患の病因に重要な役割を果たす可能性が示唆されています⁷。免疫微小環境の調節障害は、慢性および難治性のOMにおける主要な病理学的要因として認識されています。免疫微小環境の調節障害に加え、フェロトーシスのような特定の細胞死と関連している可能性のある骨代謝異常が、OM⁸の難治性の要因としてますます認識されています。研究により、病原体は病原性因子を通じて好中球の化学走性を損ない、マクロファージの分極を誘導することが示されています。病原体関連分子パターンへの急性曝露は通常、M1マクロファージの分極を引き起こし微生物の除去を促進しますが、持続的な感染やバイオフィルムは免疫抑制的なM2様表現型への移行を誘発し、免疫^{抑制環境を促進し}ます^9,10。骨感染時の免疫応答は非常に複雑です。骨髄由来抑制細胞の異常な拡大はT細胞の活性化を阻害し、Tヘルパー細胞の機能障害を引き起こし、一方でB細胞のアポトーシスの増加は体液性免疫監視を弱めます¹¹。さらに、最近の遺伝学的研究では、記憶B細胞を含むさまざまな免疫細胞タイプがOMリスクの上昇に関与していることが示唆されています¹²。OMの社会的および臨床的な大きな影響を踏まえ、標的治療戦略の開発を促進するためには、免疫相互作用の根本的なメカニズムを明らかにすることが不可欠です。

書誌計量分析は、特定の^{研究領域における}学術成果の特徴を評価する方法論的手法であり、文献における主要な傾向やテーマ集中を特定する^{ことを目的としています。}従来の研究手法とは異なり、書誌計量分析は可視化ツールを用いて学術論文を探求し、より深い洞察と大きな^{分析的利点}を提供します。このアプローチにより、学術的影響力の評価、研究のホットスポットや新興テーマの特定、歴史的および現在の重点分野のマッピングが可能となり、将来の調査に貴重な指針を提供します。近年、OMの免疫学的側面が注目を集めていますが、骨感染症分野の従来の文献計量学研究は主に一般的な外科技術や抗生物質に焦点が当てられてきました。免疫微小環境および宿主-病原体相互作用に焦点を当てた体系的分析は現時点で不足しています。この研究は、免疫学研究の進化を明確にし、将来の宿主指向療法のギャップを特定するためにタイムリーかつ必要です。このギャップを埋めるために、著者らはWeb of Scienceコアコレクションのデータベースを用いて、1990年1月1日から2024年12月31日までの期間を対象とした文献計量分析を実施しました。著者らは、研究の焦点が細菌感染の表現型記述から免疫微小環境の異常の分子理解へと移行し、OMにおける精密管理への転換を示していると仮説を立てています。

プロトコル

本研究で使用されたすべての参考文献データは、公開データベース(Web of Science Core Collection)から取得されました。この研究は人間の参加者や動物被験者を含みませんでした。したがって、本分析には倫理的承認やインフォームド・コンセントは必要ありませんでした。

データ取得および検索戦略
骨髄炎の遺伝的および免疫学的メカニズムに関する関連研究は、オンライン書誌データベース(資料表参照)から取得され、特に科学引用索引拡張版および社会科学引用索引は、文献計量学研究で広く利用されています。このデータベースは、査読付き文献の包括的なカバーと、ジャーナル分類^16,17における高い正確性が評価されていることから選ばれました。検索戦略は「トピック(TS)」フィールドを採用しており、タイトル、要旨、著者キーワード、キーワードプラスを含みます。使用されたキーワードは以下の通りです:TS = (骨髄炎または骨髄性骨)およびTS = (免疫* または「T細胞」または「B細胞」または「NK細胞」または好中球またはマクロファージ、または「Treg細胞」)。1990年1月1日から2024年12月31日までに索引付けされたすべての英語のオリジナル記事およびレビューが含まれていました。検索期間は2024年末までの研究を対象としていましたが、最終データエクスポートは2025年4月15日に行われ、2024年期間の遅れて索引化された論文がすべて収集されていることを確実にしました。自動スクリーニングツールは使用されませんでした。文献計量データは「プレーンテキスト」形式でエクスポートされ、完全な記録や引用文献も含まれていました。2人の研究者が独立して検索を行い、不一致は議論を通じて解決されました。本研究で使用されたすべてのデータは公開データベースから取得されました。したがって、この分析には倫理的承認は必要ありませんでした。

データカタログ作成と標準化
スプレッドシートソフトウェア(資料 表を参照)は、タイトル、所属、出版情報源(ジャーナルや書籍)、著者、参考文献、主題カテゴリ、キーワードなど、重要な情報をカタログ化するために使用されました。処理中、キーワード同義語の標準化(例:「S. aureus」と「Staphylococcus aureus」)や機関名の統合によってデータクレンジングが行われました。この標準化により、分析ソフトウェアは重複性なく協働リンクやテーマクラスターを正しく識別できます。

ソフトウェアベースの書誌分析
書誌計量分析は、専門的な可視化ツールと統計ツールを組み合わせて実施されました。Bibliometric visualization VOSviewer(バージョン1.6.20)( Table of Materialsを参照)は、国や機関間の協働ネットワークを構築するために使用されました。これらの可視化には、グラフィカル表現の明瞭さを維持するために、最低限の閾値(例:1ノードあたり5件または10件の論文)が設定されていました。参考文献計量学の可視化ツールであるCiteSpace(バージョン6.2.R2)(資料 表を参照)が、参考共引用およびキーワードバースト分析に利用されました。35年間の研究期間中、時間のスライシングは1スライスごとに1年に設定されました。選択基準では、スケールファクター k = 25 の g-index が用いられました。研究ホットスポットを特定するために、引用バースト感度(ガンマ線)を0.7に設定し、最短バースト持続時間を2年に設定しました。統計ソフトウェア( Table of Materialsを参照)は出版傾向や学問分野分布の評価に、文献計量分析ソフトウェア( Table of Materials参照)は引用頻度の評価に使用されました。知識統合アプローチを用いて^{、特定された}主要なテーマ用語を統合・要約しました。すべての統計手法は2人の研究者によって独立して実施され、意見の相違は正確な再現性を確保するために議論を通じて解決されました。

結果

出版物の一般的特徴
最初に回収された出版物は合計3,658点でした。不適合記録の独立したスクリーニングおよび削除の結果、3,031本の論文が文献計量分析に含まれ、そのうち2,480件の原著研究論文と551件のレビューが含まれていました。627件の除外記録の詳細な内訳から、212件の会議要旨、154件の編集資料、118件の書簡、85件の書籍章、42件の早期アクセス項目、16件の非英語出版物が特定されました。これらの出版物は、3,316の機関に所属する14,523名の個人によって執筆され、1,073の学術誌に掲載されました。文書タイプの定量分析により、1990年から2000年の期間には原稿が約92%を占め、2017年から2024年の間にレビューの割合は21%に増加しました。年間の出版件数は概ね増加傾向を示し、2024年には248本のピークに達しました(図1A)。CUREUS Journal of Medical Scienceは最も多くの記事数を記録し(N=76)、次いでBM...

ディスカッション

本書誌計量学的研究は、骨髄炎における免疫系に関する世界の研究状況を体系的に評価し、病原体に焦点を当てた研究から免疫微小環境の分子理解への大きな転換を示しています。これまでの骨感染症分野の文献計量分析は一般的な外科技術や抗生物質に焦点を当てていましたが、本研究の発見は、免疫学と計算生物学が疾患の病因の再定義において中心的な役割を果たすという学問分野の根本的な再構築を強調しています。具体的には、計算生物学は、単一細胞データセットにおける異質な免疫細胞サブセットのクラスタリングなどの高次元データの解釈アルゴリズムや、複雑な骨細胞ラキュノカナリキュラーネットワーク内のバイオフィルム成長動態の数学的モデリングを提供することで、この分野を前進させています。この変化は、従来の組織病理学から免疫調節ネットワークの詳細な解明へと分野を移行させたハイスループット技術の広範な採用と一致しています。

総引用数は、特定の分野における研究関心を示す重要な指標となります。³¹。2005年のマジード...

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
VOSviewer(バージョン 1.6.20)	ライデン大学科学技術研究センター(CWTS)	NA	他のツールと併用してデータ分析を行い、視覚的およびグラフィカルな表現(例:引用率の高い主題カテゴリやキーワードをマッピングする図)を生成します。
CiteSpace(バージョン6.2.R2 Basic)	陳朝美博士。	NA	他のツールと併用してデータ分析を行い、視覚的およびグラフィカルな表現(例:コラボレーションネットワーク、引用ネットワーク)を生成する。
R(バージョン4.3.1)	統計計算のためのRプロジェクト(Rファウンデーション)	NA	他のツールと併用してデータ分析を行い、視覚的およびグラフィカルな表現を生成する。
Hiscite Pro(バージョン2.0)	科学情報研究所	NA	他のツールと併用してデータ分析を行い、視覚的およびグラフィカルな表現を生成する。
Microsoft Excel	マイクロソフト・コーポレーション	NA	タイトル、所属、出版情報源、著者、参考文献、主題カテゴリ、キーワードなどの情報をカタログ化するために使用されます。