陸家鳳徐 斌?楊 銘張惟郁王 晶
(1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院北院藥劑科,上海201801; 2.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院藥劑科,上海200032; 3.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院中醫(yī)科,上海200025; 4.復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院青浦分院藥劑科,上海201700)
高血壓是一種嚴重危害人類健康的常見疾病,其引起的靶器官損傷已得到高度重視,腎臟既是血壓調(diào)節(jié)的核心器官,也是高血壓損傷的主要靶器官之一。中藥復(fù)方有著多靶點、多途徑等特點,在防治高血壓腎病方面的優(yōu)勢逐漸被認同,具有改善微循環(huán)、抗氧化、保護內(nèi)皮、調(diào)節(jié)血管活性物質(zhì)等作用[1-2],能明顯改善高血壓腎病臨床癥狀,從而提高患者生活質(zhì)量[3-4],但目前缺乏隨機對照試驗或薈萃分析的中醫(yī)臨床資料,導(dǎo)致很難得到系統(tǒng)評價。
隨著數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的建立,通過關(guān)聯(lián)和聚類分析得到組方規(guī)律,可為中醫(yī)藥臨床研究提供了新思路。本研究以上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院2 年內(nèi)所有診斷為高血壓腎病的門診處方為對象,應(yīng)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)合BK(Bron-Kerbosch algorithm)算法[5]對不同證型中藥組方進行分析,從而揭示核心藥物群,闡明藥物之間聯(lián)系,總結(jié)不同證型用藥規(guī)律,為相關(guān)治療提供理論依據(jù)。
1.1 數(shù)據(jù)來源 通過醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)提取2016 年1月1 日至2017 年12 月31 日門診診斷為高血壓腎病的患者處方,剔除重復(fù)后共計1 209 張,患者基本資料包括姓名、年齡、性別、西醫(yī)診斷、中醫(yī)證候、中藥名稱、其劑量等。
1.2 數(shù)據(jù)處理 基于MATLAB 的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析(network analysis toolbox)工具箱實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息統(tǒng)計及分析[5]。采用BK 算法,即通過定義代表藥物使用頻度的網(wǎng)絡(luò)支持度。利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)挖掘方法,通過Cytoscape-3.5.1 軟件進行復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及可視化操作,對不同證型患者的高血壓腎病處方進行“核心處方”挖掘,并對其作可信度評價[6]。
1.3 “核心處方”評價 對挖掘到的“核心處方”可信度評估采用置信度(confidence based on whole network,CBWN)及其 α 水平下的支持度(support based on α confidence,SBCα),兩者的數(shù)值范圍均為0~1,數(shù)值越大,可信度越高。根據(jù)所有處方的平均含藥數(shù),取α=0.8、SBCα=0.12~0.26。
2.1 基本信息統(tǒng)計 1 209 張?zhí)幏街?,男性患?88 張,占57.3%;女性患者521 張,占42.7%,年齡分布見表1。每張?zhí)幏絾钨N平均藥味數(shù)為(13±7)味,最少1 味,最多40 味。
表1 患者年齡分布
2.2 辨證分型 從處方的中醫(yī)診斷分析發(fā)現(xiàn),糖尿病腎病證型主要為脾腎兩虛(20.58%)、腎虛血瘀(20.04%)、肝腎陰虛(17.05%)、脾虛濕熱(14.55%),其余證型占27.78%。
2.3 處方金額分布 1 209 張?zhí)幏街?,單帖處方最大金額為129.32 元,最小金額為3.03 元,平均23.69 元。其中,金額低于50 元的處方占62.18%。
2.4 常用中藥分析 1 209 張?zhí)幏街泄采婕?44 味中藥,使用頻次較高的有丹參、薏苡仁、茯苓、當歸、黃芪、白術(shù)等,排行前20 位的見表2。從藥物功效頻次統(tǒng)計,以清熱(40.37%)、補氣(31.78%)、活血化瘀(21.07%)、利水滲濕(20.73%)、補陰(17.11%)為主;從藥物歸經(jīng)統(tǒng)計,以肝(54.18%)、脾(48.70%)、腎(34.84%)、肺(33.86%)為主,見圖1。
表2 藥味頻次統(tǒng)計
圖1 藥物歸經(jīng)統(tǒng)計
2.5 核心處方分析 利用可視化復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)表達方法,節(jié)點表示單個藥物,連線表示各味藥物之間的關(guān)聯(lián),連線權(quán)重表示有關(guān)聯(lián)藥物出現(xiàn)的頻度,其值越高則權(quán)重越大。為了方便觀察,將4 種證型中用藥次數(shù)較少的藥味予以刪除。以脾腎兩虛型為例,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)圖中只有夏枯草、丹參、當歸、薏苡仁、茯苓、山藥、蒼術(shù)、白術(shù)、槲寄生、蒺藜之間有連線,即這幾味藥味為“核心藥物”,見圖2。以此類推,通過BK 算法得到每種證型的核心處方,見表3。
圖2 脾腎兩虛型核心藥物關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖
表3 不同證型核心處方
中醫(yī)將高血壓腎病歸屬于“眩暈”“尿濁”“虛勞”“腰痛”等范疇,其病位主要在肝、腎、脾,其病機主要為肝脾腎虧虛,肝陽上亢,日久肝腎陰陽兩虛,痰濕瘀血互結(jié),證屬虛實夾雜,但大多以虛為基礎(chǔ)[8],故總體治療原則為補益肝腎、健脾化痰、平肝熄風(fēng)、益氣補血、活血通絡(luò)。本研究基于上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院臨床數(shù)據(jù),對患者基本信息、中醫(yī)診斷、藥物作了統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)高血壓腎病大多發(fā)于60 歲以上人群,以男性居多。中醫(yī)證候主要包括脾腎兩虛、腎虛血瘀、肝腎陰虛、脾虛濕熱,而藥物歸經(jīng)也趨向于肝、脾、腎,反映了高血壓腎病的病機特點,本研究藥物功效歸經(jīng)統(tǒng)計分析,結(jié)果也與上述理論基本一致。
為了進一步探索中醫(yī)對高血壓腎病的治法治則,本研究總結(jié)歸納其在診療過程中的一些“偏好”,可體現(xiàn)中醫(yī)對病機的理解和用藥配伍的經(jīng)驗。由于對本病診斷的經(jīng)驗性、主觀性因素較多,加之臨床上大部分病例夾雜兼證,面對海量無序的非線性中醫(yī)藥處方數(shù)據(jù)時,若僅靠簡單的經(jīng)驗分析或統(tǒng)計處理,則無法獲得其隱含的規(guī)律。隨著數(shù)據(jù)挖掘方法的興起,應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù)挖掘分析中醫(yī)復(fù)雜臨床診療數(shù)據(jù)已成為亮點,為中醫(yī)藥理論(如藥物配伍、藥物相互作用等)提供了實證基礎(chǔ)和啟發(fā)。本研究所使用BK 算法是由Bron、Kerbosch 提出的,專門用于分析和解決復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)社團結(jié)構(gòu)問題,其優(yōu)點為使用遞歸法層次化地來解決極大團問題,可避免創(chuàng)建相同的組,基本原理為基于一個選定的點來找到與其相關(guān)的節(jié)點,然后換另一個點進行相同處理,直到所有的點遍歷完成關(guān)聯(lián)分析,最終進行排序,并找到整個網(wǎng)絡(luò)中最大的群組。由于中藥復(fù)方大多為有權(quán)網(wǎng)絡(luò),故本研究通過設(shè)定網(wǎng)絡(luò)支持度來對不同支持度的配伍網(wǎng)絡(luò)挖掘“核心處方”,同時與其他算法相比,BK 算法是經(jīng)典的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)社團算法,也是最有效的方法之一[7]。
本研究通過復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)挖掘結(jié)合BK 算法,針對不同證型高血壓腎病進行核心處方挖掘,得到了4 組核心處方,每組中均包含了“補脾圣藥”白術(shù)。脾乃氣血生化之源,脾虛可致清陽不升而濁陰不降,故當代醫(yī)家普遍認為它是慢性腎病的病機,主張從脾治腎[8-9],而且脾腎虧虛也是高血壓腎病的出現(xiàn)蛋白尿的主要病機,治則以滋腎平肝為先,脾腎同治,培土固元[10]。針對脾腎兩虛的患者,核心方1中丹參活血化瘀,當歸補血和血,佐以山藥雙補脾腎,白術(shù)、蒼術(shù)健脾平胃,茯苓、薏苡仁、夏枯草清熱滲濕利水、健脾寧心,蒺藜、槲寄生平肝解郁、滋補肝腎。血瘀證是慢性腎臟病的常見證候,主要與微血管損傷、凝血機制障礙有關(guān)[11],治則以健脾利濕、活血化瘀為主。核心方2 在核心方1 中丹參、當歸、白術(shù)、蒼術(shù)、茯苓、薏苡仁等健脾利尿藥的基礎(chǔ)上,加入了紅花、川芎等活血化瘀藥,更強調(diào)活血利水作用,另加入葛根、黃芪等升陽,以緩解腎虛患者水腫癥狀。肝腎精血同源,為全身陰陽氣血的調(diào)節(jié)中心,肝腎精血虧虛,虛陽上浮,則易出現(xiàn)眩暈耳鳴等高血壓癥狀,治則滋補肝腎。核心方3 加入熟地黃、山茱萸、白芍、黃精、枸杞等補養(yǎng)肝腎、養(yǎng)血滋陰的藥物,另佐以黃芪益氣養(yǎng)陰,大黃、葛根、澤瀉清熱瀉火、防止滋膩礙脾。久病正虛或復(fù)感風(fēng)熱之邪,可致脾胃功能失司,水濕內(nèi)盛,郁而化熱,治則健脾益氣、清熱祛濕。核心方4 中加入黃芩、蘆根、虎杖、夏枯草清熱利濕藥,另加入杜仲、續(xù)斷補益肝腎、強筋骨,丹參活血利尿,黃芪、白術(shù)、蒼術(shù)益氣健脾。
現(xiàn)代藥理研究表明,丹參具有減輕血管內(nèi)皮損傷、改善血管通透性、增加腎血流量,改善腎功能、保護缺血性腎病的作用[12]。與白術(shù)一樣,作用機制均是下調(diào)腎組織水通道蛋白(AQP2)表達,從而減少腎小管對水的重吸收,增加尿量,起到活血利尿作用[13-14];當歸中活性成分當歸多糖可拮抗腎臟亞急性損傷,其保護機制可能與抑制氧化應(yīng)激損傷有關(guān)[15];茯苓對早期腎損傷的腎上皮細胞有保護作用[16];夏枯草、蒺藜、槲寄生、枸杞多糖可通過抑制腎小球纖維化、炎癥來減輕腎損傷[17-21];大黃通過抗炎、抗氧化而有改善腎小管間質(zhì)纖維化的作用[22];葛根中葛根素可降血壓,改善腎臟纖維化[23];澤瀉對慢性腎臟病患者有降脂、抗纖維化的作用[24];杜仲中木脂素可通過抑制醛糖還原酶表達,從而對高血壓腎損傷有保護作用[25]。
綜上所述,基于數(shù)據(jù)挖掘的組方規(guī)律探索可較客觀地分析中醫(yī)在診療過程中對病機的理解和用藥經(jīng)驗。但這并不意味著這些“核心處方”必定能在臨床治療中獲得預(yù)期效果,它僅是臨床數(shù)據(jù)信息的提煉和總結(jié),仍需不斷優(yōu)化算法。本研究也只是基于醫(yī)院臨床藥物數(shù)據(jù)進行回顧性分析,還應(yīng)結(jié)合臨床實際療效和實驗室數(shù)據(jù)來作更深入的探討和驗證,從而更好地為臨床辨證施治提供參考。