基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法分析中藥臨床治療胃癌的作用機(jī)制

范珉玨，賈育新通訊作者，柴瑞婷

（甘肅中醫(yī)藥大學(xué)敦煌醫(yī)學(xué)與轉(zhuǎn)化省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州）

0 引言

胃癌是源于胃黏膜上皮的惡性腫瘤，在我國(guó)其發(fā)病率居各類腫瘤的前三位。中醫(yī)藥治療胃癌是通過調(diào)整全身的免疫功能和陰陽平衡，同時(shí)改善生活質(zhì)量，進(jìn)而全面調(diào)理機(jī)體內(nèi)環(huán)境，延長(zhǎng)胃癌患者的生命。研究表明[1]，中醫(yī)藥復(fù)方的多種藥物成分可以從多靶位、多個(gè)信號(hào)通路協(xié)同治療，進(jìn)而改善胃癌患者的臨床癥狀?，F(xiàn)階段對(duì)胃癌的相關(guān)文獻(xiàn)研究主要集中在中醫(yī)辯證研究、臨床經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及古代醫(yī)家個(gè)案分析等幾個(gè)方面，缺少對(duì)于選方用藥規(guī)律總結(jié)及作用機(jī)制的深入研究。本文歸納了近10 年中醫(yī)藥治療胃癌的相關(guān)臨床文獻(xiàn)，并對(duì)胃癌用藥規(guī)律及潛在作用信號(hào)通路進(jìn)行了分析，以期為今后胃癌的臨床試驗(yàn)和基礎(chǔ)研究提供參考。

1 資料與方法

1.1 處方來源

從中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CNKI)、萬方數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行高級(jí)檢索，檢索2019 年6 月1 日之前公開發(fā)表的與胃癌相關(guān)的研究文獻(xiàn)。檢索詞：胃癌。檢索時(shí)間：20090101-20190601。文獻(xiàn)形式包括：期刊論文、學(xué)位論文、會(huì)議論文。語種：中文。其余條件均為默認(rèn)，結(jié)果檢索到相關(guān)文獻(xiàn)48000 余篇。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)

文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn)：與胃癌有關(guān)的中醫(yī)藥口服治療胃癌的臨床研究、論著、隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)、綜述、系統(tǒng)評(píng)價(jià)文獻(xiàn)、文獻(xiàn)方劑及臨床驗(yàn)證有效的協(xié)定方有明確的藥物組成及詳細(xì)劑量；實(shí)驗(yàn)效果確切；中藥口服劑型為湯劑。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn)

非臨床研究，包括動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、個(gè)案報(bào)道等；中藥膏散、耳穴等中藥外用手段治療胃癌者；中藥劑型為非湯劑者；文獻(xiàn)中藥物劑量或方劑組成不明確者；不同文獻(xiàn)中出現(xiàn)的不同方名但成分相同者；無法獲取摘要的文獻(xiàn)；重復(fù)文獻(xiàn)；其他與研究目的不符的文獻(xiàn)。不同數(shù)據(jù)庫(kù)來源且作者、題目及出版年相同的文獻(xiàn)按一篇統(tǒng)計(jì)。

1.4 處方篩選及藥名規(guī)范

依據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，在48000 余篇文獻(xiàn)中篩選出符合條件的方劑共42 首，包含中藥121 種。參照《中藥學(xué)》第二版教材對(duì)所錄入中藥名稱進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范。如炙黃芪錄為黃芪；炙白術(shù)錄為白術(shù)；紅藤錄為大血藤；姜半夏、制半夏均錄為半夏；生甘草、炙甘草均錄為甘草。

1.5 數(shù)據(jù)錄入

將篩選后的復(fù)方由1 人錄入到中醫(yī)傳承輔助平臺(tái)(TCMMISS，V2.5)，并只對(duì)基本方進(jìn)行錄入，隨癥加減藥物不予錄入，錄入結(jié)束后，由3 名研究人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立審核并交叉核對(duì)，若有不同意見則交給由中藥專業(yè)高級(jí)職稱研究成員組成的小組進(jìn)行討論決定。

1.6 數(shù)據(jù)分析

方劑分析：進(jìn)入傳承輔助平臺(tái)的“數(shù)據(jù)分析”模塊，對(duì)錄入的42首方劑進(jìn)行藥物頻次和組方規(guī)律分析。靶點(diǎn)分析：將方劑分析結(jié)果中的核心中藥配伍錄入到中藥作用機(jī)制在線分析體系BATMANTCM(http：//bionet.ncpsb.org/batman-tcm/)，對(duì)核心中藥配伍潛在作用信號(hào)通路之間的關(guān)系進(jìn)行分析。

2 結(jié)果

2.1 藥物頻次分析

對(duì)篩選出的42 首方劑中所涉及的121 味中藥進(jìn)“頻次統(tǒng)計(jì)”，使用頻次在10 次以上的中藥有12 種，使用頻次前5 位中藥分別是白術(shù)、茯苓、甘草、黃芪、黨參，(見表1)。

表1 治療胃癌使用頻次≥10 次的中藥

2.2 基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的方劑組方規(guī)律分析

將“支持度個(gè)數(shù)”設(shè)為13，“置信度”設(shè)為0.95，點(diǎn)擊“用藥模式”，得到常用藥物組合19 組，包含中藥7 味。依據(jù)藥物組合出現(xiàn)的頻次從高到低排列，使用頻率前六的組合分別是白術(shù)-茯苓、白術(shù)-甘草、甘草-茯苓、白術(shù)-甘草-茯苓、黨參-白術(shù)，黃芪-白術(shù)，見表2。進(jìn)一步進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則分析，結(jié)果顯示，在臨床治療胃癌的中藥方劑中，當(dāng)含有黨參和茯苓時(shí)，白術(shù)出現(xiàn)的置信度為1，（置信度＝1 時(shí)，分值最高）說明此三者為最佳配伍組。常用藥物組合的網(wǎng)絡(luò)展示結(jié)果見圖1。

表2 治療胃癌的常用組合

圖1 常用藥物組合網(wǎng)絡(luò)

2.3 基于BATMAN-TCM 分析黨參、茯苓、白術(shù)核心中藥配伍治療胃癌的潛在作用機(jī)制

2.3.1 分析黨參、茯苓、白術(shù)單藥與疾病的關(guān)系

將“Score cutoff”設(shè)為80，“Adjusted P-value”設(shè)為-0.01[2]為篩選條件，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：黨參涉及TTD（Therapeutic Target Database）疾病253 條、茯苓涉及TTD 疾病104 條、白術(shù)涉及TTD 疾病22 條。從中篩選黨參與胃癌有關(guān)的疾病2 個(gè)，相關(guān)靶點(diǎn)7 個(gè)。茯苓與胃癌有關(guān)的疾病2 個(gè)，相關(guān)靶點(diǎn)3 個(gè)。白術(shù)與胃癌有關(guān)的疾病1 個(gè)，相關(guān)靶點(diǎn)1 個(gè)。黨參、茯苓、白術(shù)單藥與胃癌相關(guān)疾病分析結(jié)果如表3 所示。

2.3.2 分析黨參、茯苓、白術(shù)單藥與胃癌相關(guān)潛在作用信號(hào)通路以及相互之間關(guān)系

仍將“Score cutoff”設(shè)為80，“Adjusted P-value”設(shè)為-0.01 路為篩選條件，對(duì)黨參、茯苓、白術(shù)單藥的生物學(xué)通路分析發(fā)現(xiàn)，黨參共涉及通路146 條，與胃癌相關(guān)的信號(hào)通路有3 條，相關(guān)靶點(diǎn)17 個(gè)，其涉及的相關(guān)通路多以靶向治療為主；茯苓共涉及通路73 條，與胃癌相關(guān)的信號(hào)通路4 條，相關(guān)靶點(diǎn)2 個(gè)，其涉及的相關(guān)通路多以對(duì)胃癌的免疫調(diào)節(jié)治療發(fā)揮作用的；白術(shù)共涉及通路15 條，與胃癌相關(guān)的信號(hào)通路3 條，相關(guān)靶點(diǎn)3 個(gè)，其涉及的相關(guān)通路多以抑制胃酸分泌，止痛，止嘔、抑制胃癌細(xì)胞的化療耐藥性等輔助治療胃癌為主。故通過黨參、茯苓、白術(shù)單藥的生物學(xué)通路分析發(fā)現(xiàn)，三味藥是多點(diǎn)微調(diào)，協(xié)同增效治療胃癌。KEGG 通路分析結(jié)果如表4 所示。

表3 黨參、茯苓、白術(shù)單藥與胃癌相關(guān)疾病分析結(jié)果

表4 黨參、茯苓、白術(shù)單藥與胃癌相關(guān)的KEGG 通路分析結(jié)果

3 討論與展望

目前中醫(yī)各家對(duì)胃癌病因病機(jī)的認(rèn)識(shí)主要集中于脾虛、痰結(jié)、血瘀、癌毒、情志、飲食六個(gè)方面。王常松[16]運(yùn)用證素辨證方法分析胃癌發(fā)病機(jī)制，認(rèn)為胃癌的病位主要在脾胃，病性證素中排在前4 位的是氣虛、痰、瘀、毒。提示正氣不足，尤以脾氣虛弱與胃癌密切相關(guān)。趙愛光等人[17]對(duì)胃癌癌前狀態(tài)（50 例慢性萎縮性胃炎、45 例胃粘膜上皮異型增生）及10 例早期胃癌和49 例進(jìn)展期胃癌患者的主要脾虛癥狀進(jìn)行半定量計(jì)分，認(rèn)為脾虛是胃癌發(fā)生、發(fā)展的重要因素。該結(jié)論與本研究分析結(jié)果不謀而合。

本研究利用中醫(yī)傳承輔助平臺(tái)(TCMMISS，V2.5)、BATMANTCM 在線分析工具，研究中藥輔助治療胃癌的作用機(jī)制。結(jié)果顯示治療胃癌的中醫(yī)藥使用頻次在10 次以上的有12 種，使用頻次前5 位中藥分別是白術(shù)、茯苓、甘草、黃芪、黨參。使用頻率前三的組合分別是白術(shù)-茯苓、白術(shù)-甘草、甘草-茯苓。進(jìn)行置信度分析，發(fā)現(xiàn)黨參、白術(shù)、茯苓為最佳配伍。黨參、白術(shù)、茯苓為四君子湯的主要成分，四君子湯出自《太平惠民和劑局方》，為益氣健脾之基礎(chǔ)方。茯苓甘淡滲濕、黨參補(bǔ)中益氣、配伍白術(shù)補(bǔ)脾燥濕，既補(bǔ)益脾氣，又兼顧脾喜燥惡濕的生理特性，全方共奏益氣健脾之功。

圖2 黨參、茯苓、白術(shù)單藥與胃癌相關(guān)的潛在靶標(biāo)、信號(hào)通路與疾病網(wǎng)絡(luò)可視化展示圖

現(xiàn)代藥理研究亦表明：黨參所含的糖類、生物堿類、聚炔類、苷類及萜類等成分[18]具有延緩衰老[19]、增強(qiáng)機(jī)體免疫力[20]、調(diào)節(jié)胃腸收縮[21]、保護(hù)胃腸道黏膜[22]及抗?jié)僛23]等多種藥理作用；白術(shù)所含的白術(shù)內(nèi)酯及蒼術(shù)酮等成分[24]具有消炎[25]、抗腫瘤[26]、利尿[27]、抗胃潰瘍[28]等功效；茯苓所含的羧甲基茯苓多糖在腫瘤[29]、免疫缺陷[30]、炎癥性腸[31]病等起著重要作用。

通過KEGG 通路篩選發(fā)現(xiàn)，黨參作為治療胃癌相關(guān)通路（TGF-β 信號(hào)通路[6]、VEGF 信號(hào)通路[7]、CGMP-PKG 信號(hào)通路[8]）以靶向通路為主；茯苓作為治療胃癌相關(guān)通路（TGF-β 信號(hào)通路[9]、Jak-STAT 信號(hào)通路[10]、自然殺傷細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性[11]、T 細(xì)胞受體信號(hào)通路[12]）以免疫通路為主；白術(shù)作為治療胃癌相關(guān)通路（調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架[13]、胃酸分泌[14]、PI3K-Akt 信號(hào)通路[15、16]）以抑制胃酸分泌，止痛，止嘔、抑制胃癌細(xì)胞的化療耐藥性為主的輔助通路為主。故三種功能的信號(hào)通路以網(wǎng)狀交接，從靶向治療、調(diào)節(jié)免疫功能以及輔助治療由于胃癌化療導(dǎo)致的旁效應(yīng)的損傷等方面，為胃癌的治療達(dá)到協(xié)同增效的目的。此外，在黨參信號(hào)通路分析中發(fā)現(xiàn)，ADORA 家族[32]、ITPR 家族（未見相關(guān)報(bào)道）為其主要的治療靶點(diǎn)；在茯苓信號(hào)通路分析中發(fā)現(xiàn)，CHRM 家族（未見相關(guān)報(bào)道）為其主要的治療靶點(diǎn)；在白術(shù)信號(hào)通路分析中發(fā)現(xiàn)，IFNG[33]、TPO[34]為主要的治療靶點(diǎn)，由潛在靶標(biāo)、信號(hào)通路與疾病網(wǎng)絡(luò)可視化展示圖2 所示，這一發(fā)現(xiàn)可為臨床藥理研究提供新的思路。

本文采用數(shù)據(jù)挖掘方法得出的上述3 味中藥主要通過多靶點(diǎn)/通路對(duì)胃癌協(xié)同治療，但仍有一定局限性。若在后續(xù)的研究中，將上述數(shù)據(jù)分析得到的已知治療胃癌有關(guān)靶點(diǎn)和已知/未知功能的中藥小分子進(jìn)行對(duì)接打分，找到與靶點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的中藥小分子，可更好的揭示中藥治療胃癌的作用機(jī)制研究，進(jìn)而為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)防治胃癌提供研究方向。