基于计量学方法分析数字PCR技术的临床应用现状与技术热点

doi:10.19586/j.2095-2341.2021.0184

生物技术进展 ›› 2022, Vol. 12 ›› Issue (4): 606-613.DOI: 10.19586/j.2095-2341.2021.0184

基于计量学方法分析数字PCR技术的临床应用现状与技术热点

门佩璇(), 肖宇锋, 张玢()

中国医学科学院医学信息研究所/图书馆，北京 100005

收稿日期:2021-11-16 接受日期:2021-12-21 出版日期:2022-07-25 发布日期:2022-08-10
通讯作者: 张玢
作者简介:门佩璇 E-mail：men.peixuan@imicams.ac.cn；
基金资助:
NSTL生命健康安全国际战略与政策情报研究专项(2021XM59-8)

Analysis of Clinical Application and Technology Hotspots of Digital PCR Technology Based on Bibliometrics Methods

Peixuan MEN(), Yufeng XIAO, Bin ZHANG()

Institute of Medical Information/Medical Library，Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College，Beijing 100005，China

Received:2021-11-16 Accepted:2021-12-21 Online:2022-07-25 Published:2022-08-10
Contact: Bin ZHANG

摘要/Abstract

摘要：

近年来数字PCR技术作为第三代PCR技术迅猛发展，已被应用于无创产前筛查、病毒核酸检测及肿瘤液体活检等领域。以中国生物医学文献数据库、PubMed医学文献检索服务系统及Incopat专利数据库收录的与“数字PCR技术临床应用”相关的中英文论文和专利文献为数据源，利用计量学方法分析了数字PCR临床应用现状与技术热点趋势，明确该技术的主要研究机构包括美国弗雷德-哈钦森肿瘤研究中心、哈佛医学院丹娜法伯癌症研究所和Bio-Rad公司等。中文文献发表机构中检验检疫部门和疾控中心占比较高。国内外数字PCR技术研究主要聚焦于肿瘤伴随诊断、病毒检测和基因表达分析等方面。中国数字PCR技术研究热情较高，专利申请已展现出国际领先趋势。

关键词: 计量学方法, 数字PCR, 临床应用, 研究现状, 技术热点

Abstract:

As the third generation PCR technology， digital PCR has developed rapidly in recent years and has been applied in many fields such as non-invasive prenatal screening， viral nucleic acid detection and tumor liquid biopsy. Chinese and English papers and patent documents related to “clinical application of digital PCR technology” included in the Chinese Biomedical Literature Database， PubMed Medical Literature Retrieval Service System， and Incopat Patent Database in this study as the data sources. The paper analyzed the current clinical application and technology hotpot trends of digital PCR according to bibliometrics methods， and clarified the main research organization， content and direction of this technology. The main institutions of digital PCR include Fred Hutchinson Cancer Research Center， Dana-farber Cancer Institute， Harvard Medical School， and Biorad inc. Chinese articles published by inspection and quarantine institutions accounted for a large proportion. At present， the research on digital PCR mainly focused on tumor concomitant diagnosis， virus detection and gene expression analysis. China has high enthusiasm for digital PCR research， especially in patent application， it has shown a leading trend.

Key words: bibliometrics methods, digital PCR, clinical application, research situation, technology hotspots

中图分类号:

Q503

门佩璇, 肖宇锋, 张玢. 基于计量学方法分析数字PCR技术的临床应用现状与技术热点[J]. 生物技术进展, 2022, 12(4): 606-613.

Peixuan MEN, Yufeng XIAO, Bin ZHANG. Analysis of Clinical Application and Technology Hotspots of Digital PCR Technology Based on Bibliometrics Methods[J]. Current Biotechnology, 2022, 12(4): 606-613.

图/表 10

参考文献 27

1	田星,张春玉.数字PCR技术概述[J].国际遗传学杂志,2017,40(3):141-144.
2	SYKES P J, NEOH S H, BRISCO M J, et al.. Quantitation of targets for PCR by use of limiting dilution[J]. Biotechniques, 1992, 13(3): 444-449.
3	VOGELSTEIN B, KINZLER K W. Digital PCR[J]. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1999, 96(16): 9236-9241.
4	LIU J, HANSEN C, QUAKE S R. Solving the "world-to-chip" interface problem with a microfluidic matrix[J]. Anal. Chem., 2003, 75(18): 4718-4723.
5	黄瑾,梁涛波,许恒毅.数字PCR在生物学检测中应用的研究进展[J].生命科学,2021,33(2):255-264.
6	杨德平,刘维薇.数字PCR技术在临床诊断中的应用进展[J].临床检验杂志,2016,34(10):785-787.
7	The Board of Trustees of the Leland Stanford Junior University. Nicht-invasives fötales genetisches screening mittels digitaler analyse USA:EP15195663[P]. 2019-05-08.
8	赵蕴华,袁芳,傅俊英,等.基于专利分析的肿瘤基因PCR诊断技术研究[J].现代生物医学进展,2020,20(1):181-186.
9	祁恒,王立东,刘瑞东,等.PCR微流控芯片技术专利分析[J].中国发明与专利,2020,17(11):72-77.
10	腾讯网.第三代PCR: 数字PCR技术、应用、市场发展梳理[EB/OL].(2021-07-23)[2021-12-21]. .
11	TANAKA T, KOBUNAI T, YAMAMOTO Y, et al.. Increased copy number variation of mtDNA in an array-based digital PCR assay predicts ulcerative colitis-associated colorectal cancer[J]. IN VIVO, 2017, 31: 713-718.
12	SACHER A G, PAWELETZ C, DAHLBERG S E, et al.. Prospective validation of rapid plasma genotyping for the detection of EGFR and KRAS mutations in advanced lung cancer[J]. JAMA Oncol., 2016, 2(8): 1014-1022.
13	GINKEL J H V, MANON M H H, ES R J J V, et al.. Droplet digital PCR for detection and quantification of circulating tumor DNA in plasma of head and neck cancer patients[J/OL]. BMC Cancer, 2017, 17(1): 428[2022-03-04]. .
14	CONTEDUCA V, WETTERSKOG D, SHARABIANI M T A, et al.. Androgen receptor gene status in plasma DNA associates with worse outcome on enzalutamide or abiraterone for castration-resistant prostate cancer: a multi-institution correlative biomarker study[J]. Ann. Oncol., 2017, 28(7): 1508-1516.
15	毛旭华,汤俊明,马芬芬,等.微滴式数字PCR技术检测非小细胞肺癌患者外周血EGFR基因突变[J].临床检验杂志,2018,36(8):589-592.
16	WANG Z, CHENG Y, AN T, et al.. Detection of EGFR mutations in plasma circulating tumour DNA as a selection criterion for first-line gefitinib treatment in patients with advanced lung adenocarcinoma(BENEFIT): a phase 2, single-arm, multicentre clinical trial [J/OL]. Lancet. Respir Med., 2018, 6(9): 681-690.
17	YU F T, YAN L T, WANG N, et al.. Quantitative detection and viral load analysis of SARS-CoV-2 in infected patients[J]. Clin. Infect. Dis., 2020, 71(15): 793-798.
18	CHEN H L, WU R, XING Y, et al.. Influence of different inactivation methods on severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 RNA copy number[J/OL]. J. Clin. Microbiol., 2020, 58(8): e00958-20[2022-03-04]. .
19	KASTEREN P B, VEER B D, BRINK S D, et al.. Comparison of seven commercial RT-PCR diagnostic kits for COVID-19[J/OL]. J. Clin. Virol., 2020, 128: 104412[2022-03-04]. .
20	LIU Y, NING Z, CHEN Y, et al.. Aerodynamic analysis of SARS-CoV-2 in two Wuhan hospitals[J/OL]. Nature, 2020, 582(7813): 557[2022-03-04]. .
21	WONG Y C, LAU S Y, TO K K W, et al.. Natural Transmission of Bat-like severe acute respiratory syndrome Coronavirus 2 without proline-arginine-arginine-alanine variants in Coronavirus disease 2019 patients[J/OL]. Clin. Infect. Dis., 2021, 73(2): E437-E444[2022-03-04]. .
22	ZHU Z, LU Z H, XU T M, et al.. Arbidol monotherapy is superior to lopinavir/ritonavir in treating COVID-19[J/OL]. J. Infect., 2020, 81(1): E21-E23[2022-03-04]. .
23	LEE S Y, KIM S J, HAN S H, et al.. A new approach of digital PCR system for non-invasive prenatal screening of trisomy 21[J]. Clin. Chim. Acta, 2018, 476: 75-80.
24	TAN C, CHEN X, WANG F, et al.. A multiplex droplet digital PCR assay for non-invasive prenatal testing of fetal aneuploidies[J]. Analyst, 2019, 144(7): 2239-2247.
25	BECK J, BIERAU S, BALSER S, et al.. Digital droplet PCR for rapid quantification of donor DNA in the circulation of transplant recipients as a potential universal biomarker of graft injury[J]. Clin. Chem., 2013, 59(12): 1732-1741.
26	KOJABAD A A, FARZANEHPOUR M, GALEH H E G, et al.. Droplet digital PCR of viral DNA/RNA, current progress, challenges, and future perspectives[J]. J. Med. Virol., 2021, 93(7): 4182-4197.
27	LEI S, CHEN S, ZHONG Q. Digital PCR for accurate quantification of pathogens: principles, applications, challenges and future prospects[J]. Int. J. Biol. Macromol., 2021, 184(4): 750-759.

检测对象	临床应用
循环肿瘤ctDNA	非侵入性检测非小细胞肺癌、前列腺癌、乳腺癌、头颈部鳞状细胞癌的基因突变
	肿瘤标本的等位基因绝对定量、罕见突变检测、拷贝数变异分析、DNA甲基化和基因重排等
	指导肺腺癌EGFR⁃TKI个性化治疗
胎儿游离DNA	诊断胎儿染色体非整体疾病
胎儿游离DNA	检测甲基丙二酸血症、血友病突变基因等单基因遗传病
病原微生物核酸	检测HIV、新冠肺炎病毒等病原体鉴定
	检测HBV、结核分枝杆菌等耐药突变
	检测青光眼睫状体炎综合征患者房水的人巨细胞病毒
供体来源游离DNA	非侵入性检测移植后的排斥反应

检测对象	临床应用
循环肿瘤ctDNA	非侵入性检测非小细胞肺癌、前列腺癌、乳腺癌、头颈部鳞状细胞癌的基因突变
	肿瘤标本的等位基因绝对定量、罕见突变检测、拷贝数变异分析、DNA甲基化和基因重排等
	指导肺腺癌EGFR⁃TKI个性化治疗
胎儿游离DNA	诊断胎儿染色体非整体疾病
胎儿游离DNA	检测甲基丙二酸血症、血友病突变基因等单基因遗传病
病原微生物核酸	检测HIV、新冠肺炎病毒等病原体鉴定
	检测HBV、结核分枝杆菌等耐药突变
	检测青光眼睫状体炎综合征患者房水的人巨细胞病毒
供体来源游离DNA	非侵入性检测移植后的排斥反应

序号	机构名称	所属国家	文献数
1	弗雷德-哈钦森肿瘤研究中心	美国	31
2	哈佛医学院丹娜法伯癌症研究所	美国	25
3	Bio⁃Rad公司	美国	18
3	清华大学	中国	17
4	奥胡斯大学	丹麦	17
5	九州大学	日本	14
6	法国国家健康与医学研究院	法国	8
7	近畿大学	日本	7
8	筑波大学	日本	7
9	布朗大学阿尔伯特医学院	美国	7

序号	机构名称	所属国家	文献数
1	弗雷德-哈钦森肿瘤研究中心	美国	31
2	哈佛医学院丹娜法伯癌症研究所	美国	25
3	Bio⁃Rad公司	美国	18
3	清华大学	中国	17
4	奥胡斯大学	丹麦	17
5	九州大学	日本	14
6	法国国家健康与医学研究院	法国	8
7	近畿大学	日本	7
8	筑波大学	日本	7
9	布朗大学阿尔伯特医学院	美国	7

序号	申请人	专利数量
1	领航基因科技（杭州）有限公司	21
2	宁波胤瑞生物医学仪器有限责任公司	12
3	广东出入境检验检疫局检验检疫技术中心	12
4	新羿制造科技（北京）有限公司	12
5	上海赛安生物医药科技股份有限公司	11
6	中国检验检疫科学研究院	11
7	上海新微技术研发中心有限公司	10
8	北京致雨生物科技有限公司	10
9	中国科学院苏州生物医学工程技术研究所	8
10	Bio⁃Rad生命医学产品公司	7
11	加州理工学院	7
12	利兰斯坦福初级大学董事	7
13	中山出入境检验检疫局检验检疫技术中心	7
14	中山大学达安基因股份有限公司	7
15	北京爱普拜生物技术有限公司	7
16	暨南大学	7
17	美国生命技术公司	6
18	中国科学院上海微系统与信息技术研究所	6
19	浙江省农业科学院	6
20	良培基因生物科技（武汉）有限公司	6

基于计量学方法分析数字PCR技术的临床应用现状与技术热点

Analysis of Clinical Application and Technology Hotspots of Digital PCR Technology Based on Bibliometrics Methods

RichHTML

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 10

参考文献 27

相关文章 12

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	卢海强,焦新雅,,吴思源,王娅丽,刘璐,程书梅,张晓,苏晓峰. 数字PCR在食源性致病菌检测中的应用进展[J]. 生物技术进展, 2021, 11(3): 260-268.
[2]	郑子繁,柳方方,刘卫晓,金芜军,李亮. 数字PCR技术在核酸标准物质研制中的应用[J]. 生物技术进展, 2020, 10(6): 579-584.
[3]	王尚君,董莲华. 数字PCR仪校准方法研究[J]. 生物技术进展, 2020, 10(6): 585-589.
[4]	胡思宏,游国叶. 数字PCR在新型冠状病毒检测中的应用前景[J]. 生物技术进展, 2020, 10(6): 674-679.
[5]	纪艺,陈笑芸,丁霖,汪小福,彭城,徐晓丽,徐俊锋. 肉类及肉制品中动物源性成分鉴别方法研究进展[J]. 生物技术进展, 2020, 10(6): 711-716.
[6]	刘晓,朱鹏宇,景小艳,李志红,张永江,李想,付伟,. 双重数字PCR在转基因大豆检测中的应用[J]. 生物技术进展, 2020, 10(1): 60-66.
[7]	寻治铭,赵清辉,琚芳迪,何晋,姚婷婷,赵鹏翔,马雪梅,谢飞. 氢分子在临床应用中的研究进展[J]. 生物技术进展, 2019, 9(3): 217-222.
[8]	何洁, 郭采平. 人转铁蛋白的分离纯化及临床应用进展[J]. 生物技术进展, 2019, 9(1): 28-34.
[9]	李卫东,万海英,朱云芬,明佳佳,向极钎,殷红清,杨永康. 恩施州天然硒资源特征及其开发利用研究进展[J]. 生物技术进展, 2017, 7(5): 545-550.
[10]	陆腾飞,邬杨楠,裴文华,马月辉,关伟军. 内皮祖细胞的生物学特性及其应用[J]. 生物技术进展, 2017, 7(4): 266-271.
[11]	李立虎,陈磊,江懿,任竹. 基于CNKI的猪蓝耳病文献计量分析[J]. 生物技术进展, 2016, 6(4): 283-287.
[12]	宋飞飞,苏德伟. 粉虱类害虫综合防治途径的研究现状[J]. 生物技术进展, 2013, 3(2): 115-119.