基于数据挖掘的中药治疗肺癌的聚类分析

章宁静，李琪，高天

中医药治疗是我国传统医学的宝贵财富，尤其在治疗慢性疾病和疑难杂症方面有着独特的优势。恶性肿瘤近年来发病率增加，对人类身体健康造成巨大伤害，而肺癌在恶性肿瘤中的发病率最高[1]，中药在抑制癌细胞转移，减轻放化疗毒副作用等方面发挥着重要作用，因此中西医结合治疗成为医学界研究的热点[2]。本研究通过对治疗肺癌的中药处方进行调查与分析，旨在了解肺癌的治法，为总结中医药治疗肺癌提供思路，以提高中医药治疗肿瘤的效果，从而为今后的临床治疗及新药研发提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2016年10月1日-2016年12月31日四川省中医院肿瘤科住院肺癌病例162例。

1.2 方法

1.2.1 纳入标准①出院主要诊断为“肺癌”；②住院期间服用中药汤剂。

1.2.2 排除标准①资料填写不全、无法补充导致无法进行数据分析的住院患者。 ②本次住院的死亡患者。

1.3 主要数据采集指标

中医诊断、西医诊断和中药汤剂处方等用药信息。

1.4 规范药名

参照《中华人民共和国药典》（2015年版）和《中药学》（第九版）的专业术语为标准，按照药物功效分类，并对收集的药名进行更正，保证其规范统一。所有别名及俗名，包括加工炮制后的药名，都统一规范。

1.5 统计分析

采用频数分析方法探寻高频中药用药情况，并对高频药物使用SPSS19.0进行聚类分析。

2 结果

2.1 药物频数分析结果

通过对数据进行统计分析，共收集162例病例，使用231味中药，283首方剂，用药总频数为3603次。其中使用频率不低于50次的药物有17味，用药占总频次的45.80%；使用频率不低于30次的药物有29味，用药占总频次的58.82%。使用频率居前10位的中药依次是甘草、人参、陈皮、当归、茯苓、白术、半夏、黄芪、黄芩、建神曲，见表1。

表1 前30味的药物使用频次（次）及频率（%）统计表

2.2 药类频数分析结果

将231味药物按照功效分类，归类后得出19类药物，补虚药、清热药和化痰止咳平喘药排名前3位，使用频数均超过了400次，这3类用药频率累计占57.79%。其中补虚药用药频率排名第1位，为1188次，用药味数为36味，频率为32.97%。清热药居第二，用药味数最多，为39味，用药频数、频率分别为483次、13.41%。其次使用频次较高的是活血化瘀药、理气药和解表药，使用频次均超过200次，见表2。

表2 药类前10类用药味数及频数统计表

2.3 药物聚类分析结果

对高频药物进行聚类分析，使用频数在50次以上药物有17味，总频次为1650次，用Excel表格对此17味药物建立高频药物数据库，将各病例中出现的药物记为“1”，未出现的药物记为“0”，使用SPSS19.0统计软件进行聚类分析，得到3个聚类组和6个聚类药对。3个聚类组包括：第一类（C1）：甘草、人参、陈皮、茯苓、半夏；第二类(C2)：当归、白术、黄芪、川芎；第三类(C3)：黄芩、建神曲、大枣、砂仁、麦冬、白芍、桔梗、山楂。6个药对包括茯苓与白术、麦冬与桔梗、黄芩与大枣、黄芪与山楂、建神曲与砂仁、白芍与川芎，见表3、表4。

表3 高频药物聚类分析结果

表4 药对聚类分析结果

3 讨论

本研究结果显示使用频率居前10位的中药依次是甘草、人参、陈皮、当归、茯苓、白术、半夏、黄芪、黄芩、建神曲，其中补虚药有5种，分别为甘草、人参、白术、黄芪、当归；茯苓属利水渗湿药；陈皮属理气药；半夏属化痰药；黄芩属清热药；建神曲属消食药。

药类使用频率前3位为补虚药、清热药和化痰止咳平喘药。补虚药的使用频率最高，可见治疗过程中扶正补虚法为主要治疗原则，并根据具体情况加减使用清热药、理气药、利水渗湿药和消食药等。从目前中医药治疗肺癌现状可知，扶正补虚法贯穿治疗的始终[3]。

甘草的使用频次最高，其一，甘草又叫国老，有缓急止痛、调和诸药的功效，在方剂中使用频率较高；其二，甘草可补脾益气，祛痰止咳，而咳嗽、咳痰是肺癌的重要临床表现之一；其三，有研究表明甘草中含有的甘草次酸[4]、黄酮类化合物如甘草查尔酮A[5]、甘草多糖等具有肿瘤抑制和免疫增强作用[6～7]。用药频率排名第二的人参功效为大补元气、补脾益肺、生津养血，因其主要有效成分人参皂苷、人参多糖和人参炔醇，都有抗肿瘤作用，机制主要包括诱导肿瘤细胞周期阻滞、凋亡及分化、增强对肿瘤细胞免疫、抑制肿瘤细胞增殖及侵袭与转移等[8]。

聚类分析是研究“物以类聚”的一种统计方法，也称集群分析、群分析等。它是对一群尚不明确分类的样品，根据它们所表现的数量特征，按相似程度的大小加以归类的一种分析方法。聚类分析方法用于中药分类有一定的可行性[9]，本研究对高频次药物进行聚类分析后获得3个聚类组和6个药对，反映了治疗肺癌常用配伍。第一类(C1)为二陈汤加减，具有燥湿化痰，理气和中之功效，加以人参补脾益肺；第二类(C2)中白术、黄芪为补气之品，当归有补血之效，加川芎活血行气止痛，为补气血药与活血化瘀药配伍使用，共达匡扶正气之效；第三类(C3)中建神曲、山楂消积，大枣、麦冬、白芍养阴，桔梗化痰，黄芩清热，砂仁化湿理气，治法为清热化痰，消积化湿理气。

6个药对包括茯苓与白术、麦冬与桔梗、黄芩与大枣、黄芪与山楂、建神曲与砂仁、白芍与川芎。药对1茯苓性平，利水渗湿、健脾宁心，白术健脾益气，燥湿利水，二者合用可增强利水渗湿健脾的作用；药对2麦冬养阴润肺、益胃生津，桔梗苦、辛，宣肺祛痰、利咽排脓，二者配伍滋阴清肺热；药对3黄芩清热燥湿，泻火解毒，尤善清上焦湿热，大枣补中益气，养血，二者配伍清湿热补气；药对4黄芪与山楂合用具有补气消积之功效；药对5建神曲理气化湿、健脾和中，砂仁化湿开胃、温脾理气，二者共兼理气化湿之功效；药对6白芍养血敛阴、柔肝止痛，川芎活血行气止痛，补血配活血之品使用。

中药治疗肺癌有一定的功效，且有独特的优势，中医药与分子靶向治疗相结合可能成为肺癌治疗的新模式[10]，本研究对肺癌的处方进行聚类分析及数据挖掘，探寻治疗肺癌的处方及用药，相关研究结果可为肺癌的进一步治疗及新药研发思路提供参考。