基于數(shù)據(jù)挖掘研究單味與復方雷公藤制劑對類風濕關(guān)節(jié)炎貧血患者免疫、炎癥、肝腎功能的影響①

孫艷秋 劉 健 忻 凌 文建庭 董文哲 方妍妍

(安徽中醫(yī)藥大學研究生院，合肥 230038)

類風濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種多因素導致的以滑膜炎、軟骨及骨的破壞為特征的自身免疫性疾病，可侵犯全身多個系統(tǒng)[1]。貧血為其最常見的關(guān)節(jié)外表現(xiàn)之一，與關(guān)節(jié)炎嚴重程度、疾病活動性及其預后關(guān)系密切[2]，可作為評估RA預后的獨立參考因素[3]。

RA貧血以慢性病貧血(anemia of chronic disease，ACD)為主，貧血程度會隨疾病進展加重[4]。雷公藤是被熱點研究的RA調(diào)節(jié)免疫的藥物，主要成分為生物堿、萜類[5]，活性成分為雷公藤甲素，具有抗炎、免疫抑制、抗腫瘤等多方面的作用[6]，然而其對肝腎功能，生殖、消化、泌尿等系統(tǒng)有明確損害[7]。雷公藤多苷片為臨床上常用的單味雷公藤制劑，應用治療類風濕關(guān)節(jié)炎、紅斑狼瘡、腎病綜合征等自身免疫性疾病，有較好的臨床療效，但其對肝腎功能、生殖、消化、神經(jīng)系統(tǒng)引起的毒副作用及不良反應不容忽視[8]。

復方雷公藤制劑新風膠囊為安徽省中醫(yī)院劉健教授創(chuàng)制，具有良好的調(diào)節(jié)免疫、抗炎、抗氧化、改善貧血的作用[9,10]，由雷公藤、黃芪、薏苡仁、蜈蚣4味中藥通過配伍組成，在臨床運用多年，療效顯著且不良反應少。本研究以實驗室指標為核心療效評價指標，采用關(guān)聯(lián)規(guī)則、隨機行走模型等方法對我院風濕病科RA貧血住院患者相關(guān)病歷資料，進行數(shù)據(jù)挖掘分析，探討雷公藤不同劑型(單味雷公藤和復方雷公藤)對患者貧血、免疫、炎癥、肝腎功能、脂代謝指標的影響。

1 資料與方法

1.1資料

1.1.1診斷標準 參考2010年美國風濕病學會和歐洲抗風濕病聯(lián)盟提出的最新RA分類標準和評分系統(tǒng)[11]。按照世界衛(wèi)生組織診斷標準，貧血定義為成年男性Hb<130 g/L，成年女性Hb<120 g/L。

1.1.2納入及排除標準 納入標準：符合以上診斷標準者。排除標準：①不符合診斷標準者；②合并心、腦、肺、肝、腎和造血系統(tǒng)等嚴重器質(zhì)性疾??；③RA以外的繼發(fā)性貧血患者；④無完整實驗室檢查者；⑤未成年及妊娠期患者。

1.1.3一般資料及分組 利用醫(yī)院信息系統(tǒng)(hospital information system,HIS)收集安徽省中醫(yī)院風濕病科2012年6月～2017年12月RA伴貧血住院患者的病歷資料，共計1 141例患者符合本研究要求。使用雷公藤多苷片口服者(3次/d，10 mg/次)為單味雷公藤組(TPT組)，使用新風膠囊口服者(3次/d，3粒/次)為復方雷公藤組(XFC 組)。選取血常規(guī)指標：紅細胞計數(shù)(RBC)、血紅蛋白(Hb)、紅細胞壓積(HCT)、紅細胞平均體積(MCV)；炎癥指標：血沉(ESR)、超敏-C反應蛋白(Hs-CRP)；免疫指標：類風濕因子(RF)、抗環(huán)瓜氨酸肽抗體(Anti-CCP)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)；肝腎功能及脂代謝指標：丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶 (AST)、血肌酐(CREA)、尿素氮(BUN)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)。以上指標的檢測均在安徽省中醫(yī)院檢驗中心完成，RF、Hs-CRP、IgA、IgM、IgG、ALT、AST、CREA、BUN、TC、TG采用日立7060型全自動生化分析儀測定。ESR 采用MONTTOR 100血沉儀檢測；Anti-CCP采用IMMULITE 2000XPi檢測。本次研究方案經(jīng)安徽省中醫(yī)院倫理委員會批準后實施。

1.2方法

1.2.1數(shù)據(jù)提取 利用SQL Server管理工具從我院風濕病科資料數(shù)據(jù)庫中調(diào)取住院資料，進行數(shù)據(jù)提取、轉(zhuǎn)換，按照需求建立數(shù)據(jù)庫，經(jīng)檢錯、清理噪聲數(shù)據(jù)后鎖定數(shù)據(jù)。

1.2.2數(shù)據(jù)預處理 用藥后RBC、Hb升高設為“T”，正常及降低設為“F”；IgA、IgG、IgM、RF、CCP-AB、Hs-CRP、ESR、ALT、AST、CREA、BUN、TC、TG下降取值定為“T”，正常及上升定為“F”。

2 結(jié)果

2.1兩組患者一般情況 依據(jù)納入及排除標準，共計1 141例RA患者符合本研究要求，其中TPT組504例，XFC組637例。兩組患者在性別、年齡及住院治療天數(shù)等方面，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

2.2兩組RA貧血患者的貧血指標治療前后及差值情況 與本組治療前相比，兩組RA貧血患者經(jīng)不同雷公藤制劑治療后，貧血指標RBC、Hb、HCT、MCV指標值均升高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)；兩組治療前后差值相比較，XFC在升高RBC、Hb、HCT、MCV方面均優(yōu)于TPT組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)；見表2。

2.3兩組RA貧血患者的免疫炎癥指標比較 與本組治療前相比，兩組RA貧血患者治療后ESR、Hs-CRP、RF、IgG、IgM、Anti-CCP均降低，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)。

兩組治療前后差值相比較，TPT在降低ESR、Hs-CRP方面均優(yōu)于XFC組，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)。XFC在降低RF、IgG、IgM、Anti-CCP方面，優(yōu)于TPT組，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05或P<0.01)；兩組在降低IgA方面，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3。

2.4兩組RA貧血患者肝腎功能、脂代謝指標治療前后及差值情況 與本組治療前相比，兩組RA貧血患者治療后ALT、BUN、TG均升高，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。兩組RA貧血患者治療后AST方面，TPT組升高、XFC組降低(P<0.01)，表明XFC有利于肝功能AST的下降，而TPT可使肝功能AST升高，表明XFC在肝損傷AST方面安全性較高。

表1 兩組RA貧血患者一般情況

Tab.1 General situation of RA patients with anemia between two groups

GroupsCases[n(%)]Male/FemaleAverage age(x±s,year)Average course of treatment (x±s,d)TPT group504(44.17)123/381(1∶3.10)61.57±9.3119.87±9.33XFC group637(55.83)152/485(1∶3.19)57.89±11.2118.99±9.34

IndexTPTBefore treatmentAfter treatmentDifference valueXFCBefore treatmentAfter treatmentDifference valueRBC(1012 L-1)3.65±0.493.75±0.482)0.10±0.013.73±0.463.85±0.372)0.11±0.014)Hb(g/L )101.74±16.76104.80±15.372)3.07±1.39101.14±15.86104.59±14.642)3.45±1.224)HCT(%)35.00±4.5736.05±4.171)1.05±0.4034.97±4.4236.13±4.111)1.16±0.313)MCV(fl)89.18±7.6889.64±7.941)0.46±0.2688.86±6.9589.39±7.022)0.53±0.074)

Note:1)P<0.05,2)P<0.01,vs Before treatment; 3)P<0.05,4)P<0.01,compared with the difference of treatment in TPT group.

IndexTPTBefore treatmentAfter treatmentDifference valueXFCBefore treatmentAfter treatmentDifference valueESR(mm/h)58.62±31.0539.42±23.652)-19.20±7.4052.62±32.1336.17±26.152)-16.45±5.984)Hs-CRP(mg/L)38.09±35.0711.27±10.342)-26.82±24.7432.25±30.3611.23±10.492)-21.02±19.874)RF(U/ml)165.24±154.87153.49±143.342)-11.75±11.53187.86±181.66156.84±158.822)-31.86±22.844)IgA(g/L)2.81±1.332.72±1.21 -0.09±0.122.83±1.372.68±1.20-0.16±0.17 IgG(g/L)14.18±4.6013.70±4.191) -0.48±0.4113.70±4.6913.06±4.372)-0.64±0.323)IgM(g/L)1.45±0.601.34±0.041)-0.11±0.561.47±0.631.27±0.021)-0.20±0.614)Anti-CCP(U/ml)273.07±187.32237.70±159.372)-35.37±27.95281.98±186.75244.67±164.822)-37.31±21.932)4)

Note:1)P<0.05,2)P<0.01,vs Before treatment; 3)P<0.05,4)P<0.01,compared with the difference of treatment in TPT group.

兩組治療前后差值相比較，治療后ALT、BUN均升高，TPT組較XFC組升高明顯，故XFC組在肝腎功能ALT、BUN方面較TPT組影響小，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。兩組RA患者治療后AST方面，TPT升高、XFC組降低，故XFC組在肝功能AST方面較TPT組影響小，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。兩組RA患者治療后BUN均升高，TPT組較XFC組升高明顯，故XFC組在腎功能BUN方面較TPT組影響小，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。兩組RA患者治療后TG均升高，TPT組較XFC組升高明顯，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。在降低CREA、TC方面，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表4。

2.5新風膠囊和雷公藤多苷片與貧血、免疫、炎癥、肝腎功能、脂代謝指標的關(guān)聯(lián)分析 設定前項為實驗室指標(RBC、Hb、HCT、MCV、IgA、IgM、IgG、Anti-CCP、RF、Hs-CRP、ESR、ALT、AST、CREA、BUN、TC、TG)，后項為TPT、XFC，最小支持度為35%，最小置信度為70%，經(jīng)Apriori模塊分析，每項以置信度最高排名取值，經(jīng)關(guān)聯(lián)規(guī)則可知XFC、TPT的使用均與RBC、Hb的升高， RF、 Hs-CRP的降低高度相關(guān)；并且XFC在升高RBC、Hb，降低RF的支持度、置信度方面均高于TPT，而TPT在降低Hs-CRP的支持度、置信度方面均高于XFC。以上關(guān)聯(lián)規(guī)則的支持度均大于40%，置信度均大于70%，提升度均大于1；余關(guān)聯(lián)均小于最小支持度，未出現(xiàn)關(guān)聯(lián)結(jié)果。見表5。

表5 TPT、XFC與貧血指標、免疫、炎癥、肝腎功能、脂代謝指標的關(guān)聯(lián)分析

Tab.5 Association analysis of TPT and XFC with anemia index,immunity,inflammation,liver and kidney function and lipid metabolism index

Former termSuccedentSupport(%)Confidence(%)LiftRBC ↑XFC64.4593.681.46Hb↑XFC52.9588.811.75RF↓XFC46.3590.911.49Hs-CRP ↓XFC62.1384.181.33RBC ↑TPT43.4776.871.37Hb↑TPT49.2175.141.28RF↓TPT42.1782.211.42Hs-CRP ↓TPT68.6794.341.77

表4 兩組患者肝腎功能及脂代謝指標治療前后及差值情況

Tab.4 Liver and kidney function and lipid metabolism before and after treatment and difference between two groups

IndexTPTBefore treatmentAfter treatmentDifference valueXFCBefore treatmentAfter treatmentDifference valueALT(U/L)15.71±9.0619.32±10.132)3.61±1.0716.50±8.85 18.94±9.652)2.44±0.804)AST(U/L)18.08±8.4018.77±8.542)0.69±0.1418.94±8.63 18.86±8.592)-0.08±0.044)CREA(μmol/L)53.68±18.5451.96±15.30-1.72±3.24 52.19±21.7251.53±20.76-0.67±0.96BUN(mmol/L)5.39±1.935.53±1.771)0.14±0.165.20±1.77 5.23±1.691)0.03±0.084)TC(mmol/L)4.29±0.924.46±0.980.17±0.064.48±1.06 4.67±1.11 0.22±0.05TG(mmol/L)1.31±0.421.47±0.462)0.16±0.041.40±0.45 1.47±0.462)0.06±0.014)

Note:1)P<0.05,2)P<0.01,vs Before treatment; 3)P<0.05,4)P<0.01,compared with the difference of treatment in TPT group.

表6 兩組患者RBC、Hb、RF、Hs-CRP的隨機行走模型綜合評價指標情況

Tab.6 Comprehensive evaluation index of RBC,HGB,RF and Hs-CRP random walk model in two groups

GroupsIndexMaximumrandom fluctuationRandomwalk stepsWalking forwardgrowth rateRandom fluctuationpower rate valueImprovementfactorRatioTPT groupRBC2921 3810.114 90.326 7±0.093 70.211 48.71XFC group2701 1220.133 90.425 7±0.155 50.240 67.47TPT groupHb3221 3810.126 70.332 8±0.102 30.233 27.89XFC group2691 1220.133 40.426 5±0.146 40.239 87.50TPT groupRF4231 2210.177 60.379 1±0.095 30.346 45.63XFC group4481 0230.233 80.404 8±0.151 10.437 94.28TPT groupHs-CRP6331 0880.319 40.319 1±0.096 90.58183.13XFC group6801 2870.277 20.299 3±0.090 20.528 43.61

圖1 兩組RA貧血患者RBC、Hb、RF、Hs-CRP隨機行走模型評價Fig.1 Evaluation of RBC,Hb,RF,Hs-CRP random walking model evaluation of RA patients accompanying with anemia in two groupsNote:A.RBC；B.Hb；C.RF；D.Hs-CRP.

2.6運用行走模型分析兩組藥物對貧血指標、炎癥、免疫指標的改善情況 隨機行走模型顯示：XFC組RBC、Hb、RF在行走正向增長率、隨機波動冪率值、改善系數(shù)、期望改善值等方面均優(yōu)于TPT組，而TPT組在降低Hs-CRP行走正向增長率、隨機波動冪率值、改善系數(shù)、期望改善值等方面優(yōu)于XFC組；見表6、圖1。

3 討論

西醫(yī)治療RA以改善患者臨床癥狀、控制疾病活動、延緩病情進展為主要目標[12]，常用的藥物有非甾體類抗炎藥、改善病情抗風濕藥、免疫抑制劑等；雖有療效，但毒副作用明顯。中醫(yī)治療RA具有久遠歷史，而中藥的運用首推雷公藤,其具有祛風濕通經(jīng)絡的作用，藥理研究表明雷公藤有良好的抗炎止痛、調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤等作用；石麗萍等[13]研究發(fā)現(xiàn)雷公藤水煎液能顯著下調(diào) PBMC的增殖活性，并能夠抑制細胞因子IL-6、TNF-α的分泌，進一步表明中藥雷公藤能夠減緩RA進展，與抑制PBMC功能、細胞因子活性有關(guān)。張前德等[14]研究發(fā)現(xiàn)，雷公藤甲素治療RA是通過抑制患者滑膜細胞分泌VEGF、MMP-9，抑制血管新生、血管翳形成，進而減緩對骨的侵蝕。趙凌杰等[15]發(fā)現(xiàn)RA患者心血管風險明顯高于正常人群，與血脂代謝異常密切相關(guān)。董文哲等[16]運用數(shù)據(jù)挖掘?qū)A患者分為雷公藤多苷聯(lián)合中藥組、單純雷公藤多苷組，發(fā)現(xiàn)雷公藤多苷片聯(lián)合健脾化濕中藥在降低IgM、Hs-CRP方面優(yōu)于單純使用雷公藤多苷片口服。

新風膠囊是由中藥雷公藤配伍黃芪、薏苡仁、蜈蚣組成，可減輕雷公藤的毒性，增強祛風濕通經(jīng)絡的功效?，F(xiàn)代藥理研究表明：黃芪甲苷有調(diào)節(jié)免疫、缺血保護、抗炎和抗腫瘤等作用[17]。薏苡仁具有抗腫瘤、增強免疫、鎮(zhèn)痛消炎的作用。蜈蚣具有抗炎、鎮(zhèn)痛，抑制血小板聚集，抑制腫瘤細胞增殖的作用[18]。文獻顯示新風膠囊治療RA機制可能與升高 CD4+CD25+Treg 的比例，增強 Foxp3、CD4、CD25等蛋白的表達，降低促炎因子CORT、TNF-α、IL-6，升高抑炎因子IL-4、IL-10等，調(diào)節(jié)神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫網(wǎng)絡，調(diào)節(jié) Notch 信號傳導通有關(guān)[19]，對于其改善RA患者貧血狀態(tài)，可能與升高血清EPO的水平、調(diào)節(jié)鐵代謝、細胞因子平衡有關(guān)[20]。新風膠囊治療RA，臨床上已取得滿意的療效，可改善患者整體及局部關(guān)節(jié)癥狀，可降低免疫炎癥反應、保護紅細胞變形能力,具有穩(wěn)定紅細胞膜，改善血液黏滯性,增加微循環(huán)灌注，改善細胞代謝和促進功能恢復等功效[21]，作為雷公藤復方制劑，不僅發(fā)揮了雷公藤治療RA的優(yōu)勢，更是降低了單味雷公藤的毒副作用。以上研究表明雷公藤多苷片和新風膠囊對于改善RA貧血狀態(tài)、調(diào)節(jié)免疫、抗炎等有確切療效，且XFC在升高RBC、Hb、RF、IgG、IgM、Anti-CCP方面優(yōu)于TPT；更明顯的是與服用雷公藤多苷片相比，XFC組在肝腎損傷ALT、AST、BUN方面較TPT組小，表明XFC對肝腎功能影響較小，安全性較高。

關(guān)聯(lián)規(guī)則是兩個或兩個以上取值之間存在的規(guī)律，反映了數(shù)據(jù)集各元素之間的有趣聯(lián)系[22]。最小支持度 (minsup)和最小置信度(minconf)都是由用戶所給定，生成的關(guān)聯(lián)規(guī)則中所有支持度和置信度都不小于 minsup 和 minconf 的被稱為強關(guān)聯(lián)規(guī)則[23]。本研究關(guān)聯(lián)規(guī)則分析：復方雷公藤制劑(新風膠囊)、單味雷公藤制劑(雷公藤多苷片)與貧血、免疫炎癥、肝腎功能指標的改善均有強關(guān)聯(lián)關(guān)系，且新風膠囊組與RBC、Hb、RF指標關(guān)聯(lián)支持度、置信度、提升度均高于雷公藤多苷組，表示新風膠囊的干預與以上指標的改善具有強關(guān)聯(lián)。

隨機行走模型是集數(shù)理概率論于一體的數(shù)學模型[24]，廣泛用于生物醫(yī)學領(lǐng)域。評價指標體系是否有效、患者機體抗病能力、治療措施等多方面因素，都會對長程關(guān)聯(lián)產(chǎn)生影響。在確認長程關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上，我們可以通過隨機正向增長率來衡量療效的好壞。郭錦晨等[25]通過隨機行模型分析發(fā)現(xiàn),在RA患者中，芙蓉膏外敷聯(lián)合中藥內(nèi)服對炎癥指標的改善，優(yōu)于單純內(nèi)服中藥的患者。董文哲等[16]通過隨機行走模型分析發(fā)現(xiàn)使用不同雷公藤制劑的RA患者IgM、Hs-CRP、CCP-AB指標水平的變化與接受措施存在長程關(guān)聯(lián)。本研究隨機行走分析顯示，兩組患者的RBC、Hb、RF、CRP的隨機波動冪律值、隨機正向增長率水平提示患者的RBC、Hb、RF、CRP的變化和患者接受的干預措施存在長程關(guān)聯(lián)，也就是說患者接受的治療措施影響著患者貧血指標、免疫炎癥指標的變化。XFC組RBC、Hb、RF在行走隨機正向增長率、隨機波動冪率值、改善系數(shù)、期望改善值等方面均優(yōu)于TPT組，反映了新風膠囊改善RA貧血患者的RBC、Hb、RF確切作用，結(jié)合對貧血指標、免疫炎癥、肝腎功能、脂代謝的指標分析，進一步說明復方雷公藤制劑新風膠囊的有效性、安全性。

本研究以實驗室指標為基礎(chǔ)構(gòu)建隨機行走模型，并且結(jié)合信息網(wǎng)絡技術(shù)、統(tǒng)計學、臨床流行病學等方法將單味與復方雷公藤治療RA貧血進行有效對比，發(fā)現(xiàn)不同劑型雷公藤制劑均能改善RA貧血患者的免疫、炎癥及貧血指標，并且復方雷公藤制劑在改善患者貧血程度、調(diào)節(jié)免疫反應、減少肝腎功能損傷方面優(yōu)于單味雷公藤制劑，且安全性較高。