基于數(shù)據(jù)挖掘探討古籍中藥治療肌萎縮側(cè)索硬化相關(guān)痿證的處方用藥規(guī)律

曹天雨 滕羽鷗 卓于迪 任俊逸 劉蕊嘉 田金洲

肌萎縮側(cè)索硬化(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)是運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病中最常見的一型[1]。由于上、下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元丟失,其臨床表現(xiàn)主要為逐漸加重的肌肉無力、萎縮、肌束震顫、延髓麻痹及錐體束損害,最終導(dǎo)致吞咽困難、呼吸肌無力而死亡[2-3],其發(fā)病罕見,起病較晚[4],從發(fā)病起計(jì)算平均存活時(shí)為71個(gè)月[5]。ALS尚無治愈方法,目前世界范圍內(nèi)公認(rèn)的用于治療此病的藥物利魯唑(riluzole)、依達(dá)拉奉(edaravone)僅能延緩疾病進(jìn)展[6]。

在中醫(yī)古籍中并無ALS相關(guān)病名,從癥狀特點(diǎn)上看,其與中醫(yī)痿證的癥狀具有高重合性,故多版中醫(yī)內(nèi)科學(xué)教材將其歸為“痿證”范疇,并基于痿證辨證論治[7]。ALS的中醫(yī)治療思路,可以參考古籍中對(duì)于痿證辨治的論述。中醫(yī)古籍中存在與ALS具有相似主癥的條文和方劑描述,但至今仍無公認(rèn)的系統(tǒng)的辨證論治綜述。本文采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),檢索并提取中醫(yī)古籍中具有ALS癥狀特征的痿證條文及方劑,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)軟件分析中藥治療的用藥規(guī)律,以期為臨床辨證選取中藥處方進(jìn)行治療提供參考。

1 材料與方法

1.1 文獻(xiàn)來源

采用湖南電子音象出版社《中華醫(yī)典》2.0軟件進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,《中華醫(yī)典》軟件為長(zhǎng)沙嘉鴻科技開發(fā)有限公司制作,裘沛然、王永炎、鄧鐵濤等編審,對(duì)中醫(yī)古籍進(jìn)行全面系統(tǒng)整理而制成的大型電子叢書,其中囊括各類中醫(yī)古籍1000本,是中醫(yī)藥古籍研究廣泛采用的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫。

1.2 文獻(xiàn)檢索方法

應(yīng)用軟件中“內(nèi)容檢索”功能,以“痿”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索,在左側(cè)邊欄得到所有含有關(guān)鍵詞的篇目,選中篇目閱讀帶有高亮“痿”字的段落,根據(jù)其段落癥狀描述進(jìn)行篩選,單一段落表意不清時(shí)參考上下文。

1.3 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：選擇包含中藥治療內(nèi)容及“痿”字的所有相關(guān)文獻(xiàn),其用藥的具體組成須清晰完整。其中：(1)同一方劑出現(xiàn)多次記錄頻次,原文信息按照首次出現(xiàn)的原文記錄；(2)同一方劑不同加減記為不同方劑。癥狀表現(xiàn)符合肌肉萎縮、行走無力或痿廢不用為主要癥狀。

排除標(biāo)準(zhǔn)：方劑記錄不完整,如未提及完整方劑,或未明確說明方劑主治的。與ALS癥狀不符的,含有“痿”的原文,如：(1)發(fā)病時(shí)間一周以內(nèi)或原文提到猝然起病的急性??；(2)以“發(fā)熱、惡寒”等為主癥的外感?。?3)文中提到“中風(fēng)”,并有“肢體偏枯”等偏側(cè)肢體不利癥狀或“猝然跌撲”等急性發(fā)病癥狀；(4)以“咳嗽、喘息、吐痰”為主要癥狀,并不伴有肌肉萎縮、無力等癥狀的肺痿；(5)以“陽事不舉”為主癥的生殖系統(tǒng)疾病,如陽痿、陰痿等。失治、誤治等明確療效不佳的方劑。

1.4 數(shù)據(jù)收集

以“痿”為關(guān)鍵詞,檢索《中華醫(yī)典》2.0數(shù)據(jù)庫。由5位研究人員逐條閱讀含有“痿”的原文,嚴(yán)格依照納入、排除標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立篩選數(shù)據(jù),將符合的條文及對(duì)應(yīng)出處逐條按順序錄入Word中,提交給2位受過系統(tǒng)培訓(xùn)的中醫(yī)藥專業(yè)研究人員分別核對(duì),如遇分歧,則討論解決或經(jīng)由第三方協(xié)助解決,以此為基礎(chǔ)提取信息并錄入Excel中。提取內(nèi)容包括：方名、劑型、書名、年代、作者、節(jié)目錄、辨證、原文、原文類型、藥味、劑量。

1.5 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

參照“十二·五”教材《中藥學(xué)》對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,古方中出現(xiàn)的藥味名稱規(guī)范為《中藥學(xué)》教材中的通用名,若藥味采用教材中出現(xiàn)的炮制方法,則保留炮制信息,不同的炮制方法歸為不同藥味；若藥味采用教材未出現(xiàn)的炮制方法,則不保留炮制信息。根據(jù)中藥學(xué)教材注明中藥的性味歸經(jīng)。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用統(tǒng)計(jì)軟件Excel建立數(shù)據(jù)庫,將每個(gè)方劑中某藥味出現(xiàn)與否用二分類變量表示。提取累記頻率占前50%的藥味作為高頻藥味,統(tǒng)計(jì)描述藥味出現(xiàn)頻數(shù)、性味歸經(jīng)特點(diǎn)。

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行藥味的因子分析和聚類分析,因子分析采用主成分分析法,進(jìn)行KMO和Barlett球形度檢驗(yàn),以KMO＞0.6作為適合進(jìn)行因子分析,分析相關(guān)性矩陣,最大收斂性迭代次數(shù)為25,采用最大方差法進(jìn)行因子旋轉(zhuǎn),生成因子得分系數(shù)矩陣,并取消成分系數(shù)小于0.3的因子；采用系統(tǒng)聚類法,以中藥方劑作為個(gè)案,藥味作為變量,測(cè)量二分類變量的平方Euclidean距離,制作冰柱圖和樹狀圖。結(jié)合因子分析和聚類分析結(jié)果,對(duì)比各證的高頻藥味,進(jìn)行藥對(duì)辨證。

2 結(jié)果

2.1 古籍中與ALS相關(guān)的痿證用藥頻次

共檢索到條文8139條,根據(jù)納排標(biāo)準(zhǔn)最終納入條文405條,涉及方劑303首,每首方劑最少用藥1味,最多50味,每首方劑平均9.40味藥。涉及中藥355味,所有中藥共出現(xiàn)2848次,平均每種中藥出現(xiàn)8.02次,頻次≥8的有82味中藥,累計(jì)出現(xiàn)頻次占總頻次的79.53%；出現(xiàn)頻次大于15次的55味中藥可以解釋總數(shù)據(jù)庫70.05%的信息,出現(xiàn)頻次大于29次的28味中藥可以解釋總數(shù)據(jù)庫50.84%的信息,其中頻次前3的依次為當(dāng)歸、茯苓、牛膝,頻數(shù)分布曲線大致擬合函數(shù)為y=-26.6ln(x)+117.69,曲線性質(zhì)大致符合指數(shù)下降,即高頻率使用的藥味少,出現(xiàn)次數(shù)占總次數(shù)的比率高,體現(xiàn)出ALS相關(guān)痿證的常用藥具有較一致的特征,適合進(jìn)行進(jìn)一步數(shù)據(jù)挖掘,低頻使用的藥味多,出現(xiàn)次數(shù)占總次數(shù)的比率低,體現(xiàn)出較強(qiáng)的隨機(jī)性,說明低頻用藥對(duì)整體數(shù)據(jù)的影響較小。高頻藥味具體見圖1。

2.2 古籍中與ALS相關(guān)的痿證用藥藥味、藥性與歸經(jīng)特點(diǎn)

除去《中藥學(xué)》中未提及的冷背藥材97味,已知性味歸經(jīng)藥味共有278味,以溫性、平性、溫性藥物為主；藥味以甘、苦、辛三味為主,按照出現(xiàn)頻次計(jì)算,甘味藥1753次,苦味藥1120次,辛味藥945次,占總頻次的81.3%,酸、澀、淡、咸味分別為202、195、220、161 次；歸經(jīng)以肝、脾、腎三經(jīng)為主,其次是心、胃、肺經(jīng)；以無毒為主,有毒和小毒分別為3味和2味。藥性分布見圖2,歸經(jīng)見表1。

圖2 古籍中與ALS相關(guān)痿證用藥藥性分布圖

表1 古籍中與ALS相關(guān)痿證用藥藥味歸經(jīng)頻數(shù)表

圖1 古籍中與ALS相關(guān)痿證高頻藥味頻次圖(總頻次前70%)

2.3 古籍中ALS相關(guān)痿證高頻藥味因子分析

將高頻藥味導(dǎo)入SPSS 22.0軟件,采用主成分分析法,對(duì)累記頻率占比超過50%的28味藥進(jìn)行分析,結(jié)果顯示：KMO=0.633,Barlett球形度顯著性為0.000,提示適合進(jìn)行因子分析,根據(jù)旋轉(zhuǎn)成分矩陣,提取系數(shù)大于0.3的成分,得出10個(gè)因子,重要性以第一類最高,其余依次減低,以成分系數(shù)最高的藥味作為主成分,定義為藥對(duì)的君藥,其余按照成分系數(shù)大小排列,各因子包含的藥味與成分系數(shù)見表2。

2.4 古籍中ALS相關(guān)痿證高頻藥味聚類分析

采用系統(tǒng)聚類法,對(duì)累記頻率占比超過50%的28味藥進(jìn)行分析,以中藥方劑作為個(gè)案,藥味作為變量,測(cè)量二分類變量的平方Euclidean距離,得出冰柱圖和樹狀圖,見圖3、4。

根據(jù)冰柱圖與譜系圖,按照從2類到27類的分類順序,提取最小2味藥為一類,依次分為11類,高頻藥味聚類見表3。

表2 古籍中與ALS相關(guān)痿證用藥高頻藥味成分系數(shù)表

圖3 古籍中ALS相關(guān)痿證高頻藥味聚類冰柱圖

圖4 古籍中ALS相關(guān)痿證高頻藥味聚類譜系圖

表3 古籍中ALS相關(guān)痿證高頻藥味聚類表

2.5 古籍中ALS相關(guān)痿證常用藥對(duì)總結(jié)

對(duì)比因子分析、聚類分析得到的結(jié)果,將相似的藥物組合進(jìn)行比較和總結(jié),提煉出相關(guān)系數(shù)與因子系數(shù)均較大的藥物組合,形成常用藥物組合,并參照經(jīng)典方劑的藥物組成,與常用藥物組合進(jìn)行比較,以解釋此藥物組合可能的證治思路與功效。共解釋出9個(gè)常用藥對(duì),具體藥對(duì)見表4。

3 討論

肌萎縮側(cè)索硬化是一種逐漸加重的致死性神經(jīng)系統(tǒng)變性病,主要累及錐體束、腦干和脊髓前角細(xì)胞[1],其發(fā)病多起于中年,臨床癥狀逐漸進(jìn)展,50%患者平均存活時(shí)間為2.5年。5年后20%患者存活,10年后10%存活。球部起病者存活期約2.2年,存活很少超過5年。一般發(fā)病年齡越早,存活時(shí)間越長(zhǎng)[4]。在中國(guó),ALS發(fā)病率約0.6/10萬,患病率3.0/10萬,男女比1.71∶1,平均發(fā)病年齡52歲,給患者及其家庭造成了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

表4 古籍中ALS相關(guān)痿證常用藥對(duì)表

由于缺乏對(duì)于神經(jīng)科學(xué)的認(rèn)知,古代沒有的肌萎縮側(cè)索硬化的疾病名稱,卻有“痿證”的記載。痿證是指陰血不足,筋脈失于濡養(yǎng),或濕熱留滯,導(dǎo)致肢體經(jīng)脈弛緩,肢體軟弱無力,不能隨意運(yùn)動(dòng),或伴有肌肉萎縮為主癥的病證,現(xiàn)代醫(yī)家多認(rèn)為,古代文獻(xiàn)中論述的“痿證”的“肌肉萎縮”“筋惕肉瞤”“行走不利”“肢體痿廢不用”“呼吸不暢”等癥狀表現(xiàn),與ALS的典型癥狀重合,故現(xiàn)代醫(yī)家認(rèn)為,ALS屬于中醫(yī)“痿證”范疇[7]。有學(xué)者綜述了治療ALS的古代方劑[8],認(rèn)為ALS的主要病因病機(jī)為本虛標(biāo)實(shí),五臟皆能致痿；病位最常責(zé)于脾胃,多從脾胃補(bǔ)益論治施治,有助于延緩肌萎縮、延髓麻痹等癥狀的進(jìn)展,延長(zhǎng)患者生存期。也有研究對(duì)ALS的中藥補(bǔ)益方的療效進(jìn)行了Meta分析,認(rèn)為中藥補(bǔ)益類方劑可以緩解ALS的臨床癥狀,延緩疾病的進(jìn)展[9]。研究表明[10-12],中藥可以通過保護(hù)神經(jīng)血管、抗炎、抗氧化應(yīng)激、減少興奮性氨基酸毒性、鎮(zhèn)痛等,緩解ALS的臨床癥狀,也有一些研究表明[13],某些中藥方劑對(duì)于肌萎縮側(cè)索硬化癥具有一定治療效果。實(shí)際上現(xiàn)代中醫(yī)藥對(duì)于ALS疾病的認(rèn)識(shí)還處于較為初級(jí)的階段,仍需要大量的文獻(xiàn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐R床研究以驗(yàn)證其觀點(diǎn),針對(duì)ALS的中醫(yī)藥治療,目前尚無較為統(tǒng)一的共識(shí),本文通過搜索具有相關(guān)癥狀的痿證方劑,以求探索古籍中治療肌萎縮側(cè)索硬化癥的處方規(guī)律,期望可以作為臨床實(shí)踐的參考。

從處方層面上看,痿證用藥范圍較廣,包含355種中藥,其中不乏冷背藥材,但是應(yīng)用集中的28個(gè)藥味出現(xiàn)頻率占總藥味出現(xiàn)頻率的50%以上,根據(jù)擬合,高頻用藥次數(shù)呈對(duì)數(shù)下降,這體現(xiàn)了ALS處方用藥較強(qiáng)的集中性,具有規(guī)律探究?jī)r(jià)值。

從藥物的使用規(guī)律上看,藥性以溫、平、微溫為主,以甘、苦、辛三味為主,歸經(jīng)以肝、脾、腎三經(jīng)為主；可以看出,古方治療ALS的病位主要在中下焦,病性主要是里證、虛證、寒熱錯(cuò)雜證。最常用的藥味是當(dāng)歸、茯苓、牛膝、熟地黃、甘草等,均為補(bǔ)益肝脾腎氣血之藥。

從常用藥對(duì)上來看,分析得到的藥對(duì)功效明確,與許多經(jīng)方相符,具有較強(qiáng)的規(guī)律性,其最主要成分的藥對(duì)為以四君子湯為代表的補(bǔ)氣類藥對(duì),這與《素問·太陰陽明論篇》中“脾病……筋骨肌肉皆無氣以生,故不用焉”描述的痿證病因病機(jī)相符合；其次,有責(zé)之于腎的陰陽并補(bǔ)類藥對(duì)、以二妙丸為代表的祛濕清熱藥對(duì),《素問·痿論篇》有云：“故肺熱葉焦,則皮毛虛弱急薄,著則生痿躄也?！比~天士《臨證指南醫(yī)案》認(rèn)為：“長(zhǎng)夏濕熱,經(jīng)脈流行氣鈍,兼以下元絡(luò)脈已虛,痿弱不耐,步趨常似酸楚,大便或結(jié)或溏,都屬肝腎為病?！蓖ㄟ^補(bǔ)益肝腎,清熱祛濕充實(shí)下元絡(luò)脈,營(yíng)養(yǎng)皮膚肌肉,這與古人對(duì)于肌肉萎縮的病機(jī)認(rèn)知相符；最后,根據(jù)病人具體癥狀分證配合補(bǔ)陰、補(bǔ)血、養(yǎng)血祛風(fēng)、益氣養(yǎng)陰、祛風(fēng)濕等藥對(duì),以合個(gè)體病人的體質(zhì),這也充分體現(xiàn)了中醫(yī)學(xué)辨病、辨證論治的思想。

本研究通過數(shù)據(jù)挖掘,探索了肌萎縮側(cè)索硬化癥的處方用藥規(guī)律,但仍有以下幾種局限性：(1)ALS中的部分病人首發(fā)延髓癥狀,出現(xiàn)吞咽困難、語言不利、飲水嗆咳,但在描述痿證的文獻(xiàn)中,這些癥狀出現(xiàn)的較少；(2)部分條文提供的癥狀不足或摻雜較多其他癥狀,容易出現(xiàn)納入方劑針對(duì)性不強(qiáng)的問題；(3)由于癥狀干擾項(xiàng)多,提及辯證的文獻(xiàn)條文較少,未能得出癥狀—辨證—藥對(duì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這也提示在日后的研究中,應(yīng)著重探討藥物配伍與癥狀學(xué)、癥候?qū)W之間的關(guān)系。