利用文本挖掘技術(shù)探索中西藥系統(tǒng)治療銀屑病的用藥規(guī)律*

劉元艷，姜春燕，譚 勇，呂 誠(chéng)，鄭 光、4，郭洪濤、5，姜 淼，呂愛(ài)平△

銀屑病(Psoriasis)，俗稱牛皮癬，中醫(yī)古稱之為“白疕”，是一種常見(jiàn)的慢性復(fù)發(fā)性炎癥性皮膚病，其發(fā)病機(jī)制可能與遺傳易感性和T細(xì)胞的免疫功能異常有關(guān)。本文利用文本挖掘技術(shù)探索中西藥系統(tǒng)治療銀屑病的用藥規(guī)律，為臨床用藥和藥物研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 文本數(shù)據(jù)采集

登錄中國(guó)生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)(Chinese BioMedical Literature Database，簡(jiǎn)稱 CBM)在主題檢索下檢索關(guān)鍵詞“銀屑病”，共得到文獻(xiàn)9949篇(檢索日期:2011年3月6日)。

1.2 文本數(shù)據(jù)處理

將采集的數(shù)據(jù)按照先后順序整合到一個(gè)平面文件(后綴 TXT)中，以ANSI編碼格式保存。然后，利用專有的文本提取工具(軟件著作權(quán)，登字第0261882號(hào)，登記號(hào)2010SR073409)對(duì)下載的非結(jié)構(gòu)化文本數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取，保存成格式化的、便于數(shù)據(jù)庫(kù)(Access和Microsoft SQL Server)處理的格式。

1.3 文本挖掘以及分析

在同一篇文章中出現(xiàn)的關(guān)鍵詞，部分反映整篇文章的信息，相關(guān)的關(guān)鍵詞之間存在著“共同出現(xiàn)”的特點(diǎn)。這種“共同出現(xiàn)”不是隨機(jī)的，而是蘊(yùn)含有一定的意義［1］，尤其對(duì)于高頻共同出現(xiàn)的關(guān)鍵詞對(duì)，在一定程度上反映了科研工作者的重視程度。這些關(guān)鍵詞對(duì)可作為文本挖掘的主要素材［1-3］。在本研究中，首先采用表1的算法構(gòu)造針對(duì)每一篇文獻(xiàn)共同出現(xiàn)的關(guān)鍵詞對(duì)，得到DN_pairs數(shù)據(jù)表。然后采用表2的算法，將上述數(shù)據(jù)表中相同的關(guān)鍵詞對(duì)進(jìn)行合并處理，僅保留它們出現(xiàn)的頻數(shù)，得到DN_pairs_frqcy數(shù)據(jù)表。

表1 構(gòu)建關(guān)鍵詞對(duì)程序算法

表2 合并篩檢關(guān)鍵詞對(duì)程序算法

1.4 數(shù)據(jù)的可視化

從DN_pairs_frqcy數(shù)據(jù)表中抽出不同頻數(shù)的關(guān)鍵詞對(duì)，用Cytoscape 2.7進(jìn)行可視化處理。

2 結(jié)果

2.1 治療銀屑病的西藥和中成藥

文本挖掘顯示，阿維A和復(fù)方青黛丸分別是治療銀屑病使用最頻繁的西藥和中成藥。其次，使用頻率由高到低為甲氨蝶呤、維A酸、維生素A、環(huán)孢素等是治療銀屑病的常用西藥;丹參注射液、銀屑靈、雷公藤多苷片、清開(kāi)靈注射液、克銀靈等是治療銀屑病的常用中成藥(見(jiàn)圖1和圖2)。2.2 治療銀屑病西藥和中成藥聯(lián)合使用情況文本挖掘結(jié)果顯示，阿維A是中西藥聯(lián)用時(shí)最常用的西藥，其最多與銀屑靈聯(lián)合使用，也常與雷公藤多苷片或郁金銀屑片或丹參注射液或清開(kāi)靈注射液聯(lián)合使用。銀屑靈是中西藥聯(lián)用時(shí)最常用的中成藥，除了常與阿維 A聯(lián)合使用外，也與甲氨蝶呤一起使用?？算y靈和補(bǔ)骨脂注射液常與可的松、氫化可的松或丁酸氫化可的松一起使用。另外，丹參片與維生素 E、復(fù)方青黛丸與維生素 A、黃芪注射液和穿琥寧、雷公藤多苷片、紅霉素是中西藥聯(lián)合使用的常用組合(見(jiàn)圖3)。

圖1 治療銀屑病西藥使用頻率圖

圖2 治療銀屑病中成藥使用頻率

圖3 治療銀屑病中西藥聯(lián)用情況

3 討論

在生物學(xué)領(lǐng)域，由于生物學(xué)數(shù)據(jù)和生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)量的急驟增長(zhǎng)，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘?qū)ふ乙?guī)律和新知成了生物學(xué)研究的一個(gè)新熱點(diǎn)和重要分支［4］。文本挖掘是從文本集中發(fā)現(xiàn)潛在、隱藏的歸納性知識(shí)的一門(mén)技術(shù)［5］，它能對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、分析，獲得的結(jié)果更具有代表性、可信度更高［6］。既往的研究表明，文本挖掘具有探索治療疾病用藥規(guī)律的技術(shù)特征和條件，可操作性強(qiáng)［7］。本研究從大量文獻(xiàn)(9949篇)中挖掘中西藥治療銀屑病的用藥規(guī)律，文獻(xiàn)信息全面，挖掘過(guò)程恰當(dāng)，質(zhì)量控制嚴(yán)格，所得結(jié)果具有指導(dǎo)臨床用藥價(jià)值。

阿維A具有調(diào)節(jié)表皮細(xì)胞分化和增殖等作用，是系統(tǒng)治療銀屑病的主要西藥［8］，維 A酸是體內(nèi)維生素A的代謝中間產(chǎn)物，主要促進(jìn)上皮細(xì)胞增生、分化和角質(zhì)溶解，維生素A對(duì)于上皮的正常形成、發(fā)育與維持十分重要，它們主要和常見(jiàn)的不良反應(yīng)為維生素A過(guò)多綜合癥樣反應(yīng)。另外，甲氨蝶呤、環(huán)孢素、腎上腺皮質(zhì)激素等通過(guò)免疫抑制達(dá)到控制銀屑病的目的，其副作用明顯，限制了臨床使用。復(fù)方青黛丸(膠囊)是由青黛、烏梅、蒲公英、紫草、白芷、丹參、白鮮皮、建曲、貫眾、土茯苓、馬齒莧、萆薢、山楂(焦)、五味子(酒)14味中藥組成的復(fù)方制劑，具有清熱解毒、消斑化瘀、祛風(fēng)止癢的功效，臨床用于進(jìn)行期銀屑病使用率高、有較好的療效［9］。銀屑靈由苦參、甘草、白鮮皮、防風(fēng)、土茯苓、蟬蛻、黃柏、生地黃、金銀花、赤芍、連翹、當(dāng)歸組成，能夠祛風(fēng)燥濕、清熱解毒、活血化瘀，偏重于祛風(fēng)燥濕;郁金銀屑片中郁金是其核心成分，能夠疏通氣血、軟堅(jiān)消積、清熱解毒、燥濕殺蟲(chóng)，偏重于軟堅(jiān)消積;丹參注射液偏重于活血化瘀;清開(kāi)靈注射液和雷公藤制劑偏重于清熱解毒。它們是臨床辨證治療銀屑病的常用中成藥，合理單獨(dú)使用或聯(lián)合使用有一定的療效。與西藥單一成分、單靶點(diǎn)的作用不同，中成藥具有多成分、多途徑、多靶點(diǎn)的作用特點(diǎn)，因此其藥力持久、副作用較少。

銀屑病是臨床疑難病證，中西藥聯(lián)合使用治療是目前的主要手段。50多年的中西醫(yī)結(jié)合實(shí)踐證明，恰當(dāng)?shù)闹形魉幝?lián)用具有增效減毒的特點(diǎn)［10］。本研究整合、挖掘大量臨床專家的經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，阿維 A和銀屑靈分別是中西藥聯(lián)用時(shí)最常用的西藥和中成藥，且其使用率最高。針對(duì)不同的臨床情況，阿維A還常與雷公藤多苷片或郁金銀屑片或丹參注射液或清開(kāi)靈注射液聯(lián)合使用;銀屑靈還常與甲氨蝶呤聯(lián)合使用，克銀靈和補(bǔ)骨脂注射液常與腎上腺皮質(zhì)激素聯(lián)合使用等。長(zhǎng)期、反復(fù)的臨床實(shí)踐驗(yàn)證了上述中西藥聯(lián)用的安全性和有效性，為進(jìn)一步國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用和走向國(guó)際化，優(yōu)化中西藥聯(lián)用配伍劑量，找準(zhǔn)中西藥聯(lián)用適應(yīng)證以及深入探索中西藥聯(lián)用的作用機(jī)制必不可少。另外，根據(jù)中醫(yī)學(xué)“以方測(cè)證”的方證研究思路，通過(guò)中西藥聯(lián)用的研究，逆向發(fā)掘銀屑病發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸的新機(jī)制，將有助于銀屑病診治理論和實(shí)踐水平的提高。

綜上，文本挖掘是探索中西藥治療銀屑病用藥規(guī)律的有效方法，獲得的結(jié)果不僅真實(shí)反映了臨床用藥實(shí)際，而且其新的發(fā)現(xiàn)拓展了臨床用藥的范疇和思路，為科學(xué)合理地使用治療銀屑病的中西藥提供了客觀依據(jù)。本研究也為進(jìn)一步探索治療銀屑病中西藥聯(lián)用機(jī)制奠定了基礎(chǔ)，且對(duì)治療其他疾病用藥規(guī)律的探索有一定的啟迪和示范作用。

［1］ Andrea Campagna，Rasmus Pagh(2009)Finding associations and computing similarity via biased pair sampling.2009 Ninth IEEE International Conference on Data Mining:61-70.

［2］ Jeffrey W Seifert(2004)Data mining:An overview.CRSReport RL31798.

［3］ Brigitte Mathiak，and Silke Eckstein(2004)Five steps to text mining in biomedical literature.In Proceedings of the Second European Workshop on Data Mining and Text Mining for Bioinformatics，held in Conjunction with ECML/PKDD in Pisa，Italy 24:47-50.

［4］ Tari L，Anwar S，Liang S，Cai J，Baral C.Discovering drugdrug interactions:a text-mining and reasoning approach based on properties of drug metabolism.Bioinformatics，2010，26(18):1547-1553.

［5］ Al-Mubaid H，Singh RK.A text-mining technique for extracting gene-disease associations from the biomedical literature.Int J Bioinform Res Appl，2010，6(3):270-286.

［6］ Rodriguez-Esteban R. Biomedical text mining and its applications.PLoS Comput Biol，2009，5(12):e1000597.

［7］ 譚勇，郭洪濤，鄭光，等.利用文本挖掘技術(shù)探索中醫(yī)藥治療疾病的用藥規(guī)律.世界科學(xué)技術(shù)——中醫(yī)藥現(xiàn)代化，2010，12(5):823-827.

［8］ 牟寬厚，馬慧群.阿維 A聯(lián)合苦參素治療尋常性銀屑病的臨床療效觀察.中國(guó)皮膚性病學(xué)雜志，2010，24(3):292-294.

［9］ 劉春梅，丁秋允，趙建偉，等.卡介苗素聯(lián)合復(fù)方青黛膠囊治療掌跖膿皰病臨床觀察.中國(guó)麻風(fēng)皮膚病雜志，2007，23(7):640.

［10］ 周順，滕樹(shù)忠.中西藥聯(lián)用對(duì)臨床藥效的影響.中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)生，2008，46(8):100-101.