基于数据挖掘现代中药复方治疗非小细胞肺癌用药规律探讨

刘丽婷 李杰 彭桂英 赵翠云 吴童 于子洋 黄明明 孙瑗

摘要 目的：基于數据挖掘技术探讨现代复方治疗非小细胞肺癌的用药规律，为临床用药提供参考。方法：选取2010年至2017年北京301医院治疗非小细胞肺癌（NSCLC）的中药复方，建立现代中药复方治疗NSCLC方剂数据库，并采用SPSS 22.0及SPSS Modeler14.2软件进行频数及频率分析、因子分析、关联分析等，进而对中药复方用药规律进行定量、定性分析并探讨其可能相关机制。结果：中药复方治疗肺癌复方231首，中药389种，高频中药135味，其中用药频次排名前5位的中药依次是川贝母、炒黄芩、生龙骨、茯神、半枝莲;在涉及的39类药物中清热解毒药、补气药居于前列;归经以肺经、脾经、胃经为主;四气以寒、温、平、微寒为主;五味以甘、苦、辛为主。因子分析最后提取了12个公因子，累积贡献率达65.595%，其中以补益气血、养阴清热散结、健脾理气化痰为主;通过聚类分析，提取了40常用得药对或药组;关联分析共得到63条关联规则，药对以茯苓→陈皮、炒白术→陈皮为常用，3味药组以生黄芪→炒白术、茯苓，生神曲→炒白术、茯苓，陈皮→炒白术、茯苓为常用。结论：肺癌主因癌毒阻滞，痰热互结，临床诊疗以扶正祛邪为基本原则，以祛邪宜清热解毒、为主，并兼顾正气，补益气血以培元扶正。

关键词 数据挖掘;现代中药复方;非小细胞肺癌;用药规律

Discussion on Medication Rules of Modern Chinese Compound in the Treatment of Non-small Cell Lung Cancer Based on Data Mining

LIU Liting1，LI Jie1，PENG Guiying2，ZHAO Cuiyun1，WU Tong1，YU Ziyang1，HUANG Mingming1，SUN Yuan1

（1 Department of Respiratory Medicine，Dongzhimen Hospital，Beijing University of Chinese Medicine，Beijing 100700，China; 2 College of Life Sciences， Beijing University of Chinese Medicine，Beijing 100029，China）

Abstract Objective：Based on data mining technology to explore the medication rules of modern Chinese medicine compound for the treatment of non-small cell lung cancer，so as to provide reference for clinical medication.Methods：Chinese medicine compounds for treating NSCLC in Chinese PLA General Hospital from 2010 to 2017 were collected.The database of modern Chinese medicine compound for the treatment of NSCLC was established.And the frequency and frequency analysis，factor analysis，association analysis etc.were performed by SPSS 22.0 and SPSS Modeler14.2，in order to quantitatively and qualitatively analyze the medication regularity of Chinese medicine compound and explore its possible mechanisms.Results：There were 231 Chinese medicine compounds for lung cancer，389 kinds of Chinese medicine and 135 kinds of high-frequency Chinese medicine，of which Bulbus Fritillariae Cirrhosae，stir-baked Radix Scutellariae，raw Os Draconis，Fushen and Herba Scutellariae Barbatae were the top 5 in the frequency of Chinese medicines.Among the 39 types of drugs involved，clearing heat and removing toxicity drugs，supplementing qi drugs were at the forefront; channel tropism was based on the lung，spleen and stomach; Four qi were mainly cold，warm，smooth and slightly cold; Five flavors were mainly sweet，bitter and pungent.The factor analysis finally extracted 12 common factors，with a cumulative contribution rate of 65.595%，of which mainly were tonifying qi and blood，tonifying yin，clearing heat and eliminating stagnation，tonifying spleen，regulating qi and eliminating phlegm.Through the cluster analysis，40 commonly used drug pairs or groups were extracted.And a total of 63 association rules were obtained from the association analysis.The drug pair was commonly used with Poria→Pericarpium Citri Reticulatae，fried Rhizoma Atractylodis Macrocephalae→dried Pericarpium Citri Reticulatae.Three flavor medicines group was commonly used with raw Radix Astragali seu Hedysari→fried Rhizoma Atractylodis Macrocephalae，Poria，Massa Medicata Fermentata→fried Rhizoma Atractylodis Macrocephalae，Poria and Pericarpium Citri Reticulatae→fried Rhizoma Atractylodis Macrocephalae，Poria.Conclusion：Lung cancer is mainly caused by obstruction of cancer toxin，and phlegm and heat are interlinked.In the clinical diagnosis and treatment，the basic principle is to strengthen vital qi to eliminate pathogenic factor; and dispelling pathogens is mainly by clearing heat and removing toxicity，and the vital qi，and supplementing qi and blood should be taken into account to recover primordial qi and strengthen the body resistance.

Keywords Data Mining; Modern Chinese Medicine compound; Non-small cell lung cancer; Medication rules

中图分类号：R734;R969文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2021.01.016

肺癌是指发生于支气管黏膜、腺体和肺泡上皮的恶性肿瘤，研究显示，肺癌在我国发病率、死亡率均为第一，其中非小细胞肺癌（Non-Small Cell Lung Cancer，NSCLC）占所有肺癌的75%～80%，严重威胁人类健康[1-2]。肺癌早期症状以呛咳、干咳为主，常不被重视，发现即为中晚期，失去手术及放、化疗等机会。大量临床研究表明中医药在抑制恶性肿瘤生长、调节免疫、辅助放化疗增效减毒等方面具有独特优势[3-5]。

中医古籍中没有“肺癌”这一病名，但有与肺癌症状相似的记载。如《素问·奇病论》：“病肋下满，气逆，……病名曰息积”;《难经》记载“肺之积，名曰息贲，在右胁下，腹大如杯”。《圣济总录》中明确指出“肺积息贲气胀满咳嗽，涕唾脓血”。肺癌病机极其复杂[6-7]，以正气亏虚为本，邪毒流散全身为标。

本文通过对2010年至2017年北京301医院治疗NSCLC（处于化疗阶段）的中药复方的数据挖掘，采取频数及频率分析、聚类分析[8]、关联规则分析[9]、因子分析[10]对中药及其四气、五味、归经、功效等变量进行频数统计，寻找治疗肺癌的药对或药组，并分析复方中各中药之间配伍规律，定量、定性分析其用药规律，探讨总结NSCLC中药治疗的一些共识和规律，为中医临床辨治NSCLC和提高中医药治疗肺癌的效果提供客观数据，并期为今后的临床治疗及新药研发提供参考，现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 文献来源 2010年至2017于北京301医院治疗NSCLC（处于化疗阶段）的中药复方。

1.2 纳入标准 纳入治疗NSCLC的中药复方。

1.3 数据的规范与数据库的建立 参照全国高等中医院校“十二五”规划教材《中药学》及2015年版《中华人民共和国药典》，对中药药名进行规范，如“淫羊藿”“仙灵脾”统称为淫羊藿，并且对中药按照功效进行归类，如将党参、炙甘草、白术归为补气药，将熟地黄、白芍、当归归为补血药等。

1.4 数据分析 通过Excel软件建立中药复方治疗肺癌方剂数据库，并运用Excel软件进行频数、频率分析，采用SPSS 22.0进行因子分析、聚类分析及SPSS Modeler14.2软件进行关联规则分析。

2 结果

通过检索与筛选，最终确定231首中药复方，对中药复方进行整理，建立如表1所示治疗非小细胞肺癌中藥复方文献数据库。

2.1 频数、频率分析

2.1.1 高频中药频数、频率分析 数据库共涉及药味389味，排除频数在平均频数以下单味中药，共剩高频中药135味，按照频数由高到低的顺序进行排列，频数、频率分析结果见表2。由表2分析结果得知，使用频数及频率最高为川贝母，在中药复方中使用的频率为54.55%;第二为炒黄芩，频率为49.78%，与川贝母比较有一定下降幅度;第三为生龙骨，频率为48.92%，第四为茯神，频率为47.19%;第五为半枝莲，频率为46.32%，前5味中药使用频数>100，可见川贝母、炒黄芩、生龙骨、茯神、半枝莲，此5味药在此次数据挖掘最常用，其中以川贝母最为核心。

2.1.2 高频中药功效频数、频率分析 由表3和图1结果得知，清热解毒药最为常用，在现代治疗NSCLC的中药中使用的频率为7.98%，其中以半枝莲、毛慈菇等使用频次最高;排在第2位为补气药，频率为7.75%，与第1位无明显差距，其中以炙黄芪、炒白术最常选用;第3位为补阴药，频率为6.09%，其中以北沙参、天冬最常选用;第4位为清华热痰药，频率为5.62%;第5位是清热泻火药，频率为5.5%。排名前5种类别中药，频率均≥5.5%，清热解毒药及补气药在此次数据挖掘中处于前列。

2.1.3 高频中药归经频数、频率分析 高频中药共涉及归经12条，按照频数由高到低的顺序进行排列，频数、频率分析结果见表4和图2。由分析结果得知，高频中药归经前6位为肺经、脾经、肝经、胃经、心经、肾经，频数均≥1 200，其频率分别依次占高频中药数量的39.36%、59.48%、55.80%、34.46%、34.15%、29.35%，可见，在肺癌调治中，同时补益脾胃、调理心肝肾的重要性。

2.1.4 高频中药四气频数、频率分析 由表5和图3分析结果得知，高频中药四气前4位为寒、温、平、微寒，频数均大于1 000，分别依次占高频中药数量的22.35%、21.51%、21.51%、18.43%，可见，在治疗非小细胞肺癌的现代中药复方中，寒、温、平、微寒均较常选用。

2.1.5 高频中药五味频数、频率分析 由表6和图4分析结果得知，高频中药五味前3位为甘、苦，辛，分别依次占高频中药数量的66.26%、48.88%、42.06%，频数均超过2 400，可见，在治疗非小细胞肺癌的中药复方中，甘、苦、辛味药较常选用。

2.1.6 因子分析结果 选择出现频次≥41的单味中药进行因子分析，结果见表7和图5。从表7结果可知，球型度检验的KMO值为0.850>0.5，差异有统计学意义（P<0.05），说明可进行因子分析。在表8中，根据特征根大于1的情况最后提取了12个公因子，累积贡献率达65.595%。在表9中，根据载荷系数大于0.5的原则，最终提取了10组影响非小细胞肺癌治疗的不同药物组合因子，提取结果及每组药物反映的具体治法，见表10。

2.1.7 聚类分析结果 对出现的频数在20次及以上的中药进行聚类分析，分析结果及药物而组合提取的结果见表11和图6。

2.1.8 关联规则分析结果 根据关联规则，设定参数支持度≥10，置信度≥50（支持度体现药对及药组出现的频率，置信度体现药对及药组的关联规则的可靠程度及预测强度），运用Apriori算法进行关联分析，得出中药复方治疗非小细胞肺癌复方中的中药之间的关联程度，结果见表12，共得药对及药组关联规则63条，其中药对关联规则36条，2味中药药对36对，3味中药药组关联规27条，药组27组。由表12得知，在2味中药关联规则中，茯苓→陈皮、炒白术→陈皮2对药对均以73.20%支持度并列排在第一;在3味中药关联规则中，生黄芪→炒白术、茯苓、生神曲→炒白术、茯苓、陈皮→炒白术、茯苓，3对药对均以58.82%支持度排在第一。

3 讨论

肺癌是临床常见、高发的恶性肿瘤，属中医学“肺积”“息贲”范畴，其发病如《杂病源流犀烛》所述：“邪积胸中，阻塞气道，气不得通，为痰，为食，为血，皆得与正相搏，邪既胜，下不得制之，遂结成形而有块”。邪胜伤正，脏腑功能紊乱，气血运行不畅，易形成有形积块，停聚于肺则为肺癌。2011年国家中医药管理局制定的方案[11]，将肺癌分为气滞血瘀证、痰热阻肺证、肺脾气虚证、肺阴虚证、气阴两虚证5型。治则总体以补正气之不足、祛邪毒之所恋为主，该法简而言之则为“扶正祛邪、固本清源”。本研究在数据库中检索到231首方剂，结合以上的数据挖掘分析结果分析如下。

3.1 治法 李中梓《医宗必读》：“病邪初起，正气尚强，邪气尚浅;受病渐久，邪气较深，正气较弱;病魔经久，邪气侵凌，正气消残”。受先贤影响，现代医家[12-15]认为肺癌的病因主要是“邪毒侵肺论”“痰湿内聚论”“正气虚损论”，治疗上早期以攻邪为主，中期攻补并重;晚期扶正为主，辅以驱邪。肺癌[16-17]乃本虚标实，正气不足，癌毒深重，进一步损伤正气，故仅扶正难以抑制肺癌的进展。在现代化手段治疗（如放化疗）的同时，可予攻邪类中药增强疗效、清除残留癌细胞。国医大师周仲瑛[18]提出“癌毒”学说，强调“祛邪先于扶正”，提出肺癌晚期，邪毒深重、扩散游走，出现如肺癌脑转移、肺癌肝转移等，此乃痰热邪毒炽盛。热毒、痰毒等癌毒[19]为肺癌致病的直接因素，故祛邪以清热解毒为主。

本研究结果提示，北京301医院在治疗NSCLC中攻邪药如清热解毒药、清化热痰药等所占比例较高，其中清热解毒药（7.98%）居首位;扶正药如补气药、滋阴药使用频率亦高，补气药（7.75%）仅次于清热解毒药。治法以清热解毒、补气、补阴、清热化痰、清热泻火法为主。通过研究分析发现中药治疗化疗期间的NSCLC患者，以清热解毒祛邪为主，以补益气阴扶正以辅，主要体现祛邪与扶正同治的原则。与古现代医家思想一致：肺癌多因气滞痰凝血瘀互结而成瘤块，癌毒是病情进展的关键，癌毒阻滞，病变乖戾，诱生痰浊、热毒等病理产物，且耗气伤阴，是以治疗以抗癌解毒为基本大法;而扶正乃治本之法，故扶正固本贯穿治疗始终。本研究得出祛邪为主，扶正为辅的原因考虑如下：处于化疗阶段的NSCLC患者尚處于早期阶段，正气未虚，邪气始胜，而癌毒是肺癌病情发生、发展的重要因素，是以重用清热解毒以攻邪外出，又恐正气虚损，辅用益气养阴固本培源。因该数据来源于处于化疗阶段的NSCLC患者，不能排除有数据结果的偏倚。

3.2 高频中药及高频功效 高频中药频数、频率分析结果表明，川贝母（54.55%）、炒黄芩（49.78%）、生龙骨（48.92%）、茯神（47.19%）、半枝莲（46.32%），此5味药在现代中医治疗NSCLC的复方中较为常用。结合药物组合因子分析，高频中药中川贝母、炒黄芩、半枝莲常组合出现，如上文所诉，

肺癌的主要致病因素为热毒、痰毒，而川贝母、黄芩、半枝莲均能清热化痰解毒，为治疗痰热蕴肺的肺癌的常用中药。高频中药——清热解毒药中，半枝莲（46.32%）、毛慈菇（39.39%）最常选用，补气药中炙黄芪（41.13%）、炒白术（35.06%）最常选用，补阴药中北沙参（33.77%）、天冬（25.97%）最常选用，清化热痰中川贝母（54.55%）最常选用。

现代临床研究发现，半枝莲[20]其抗肿瘤机制包括免疫调节、抑制肿瘤细胞增殖、抑制端粒酶活性等。中医临床上毛慈菇常运用于抗癌[21]，其含多种生物碱，能抑制癌细胞有丝分裂和增殖，对肺癌、肝癌等细胞表现出非选择性中等强度细胞毒活性。黄芪能促进肿瘤细胞凋亡[22-23]，抑制其增殖及迁移及增强机体免疫功能等。白术内酯[24]能下调癌症相关细胞分化因子水平。北沙参[25-26]能抑制肿瘤细胞迁移和侵袭活动，提升T、B细胞、白细胞、淋巴细胞等，从而促进免疫功能的提高。清化热痰药川贝母[27-28]能抑制P-gp的外排活性，进而逆转肿瘤细胞的多药耐药性。

结合高频中药现代研究，中药抗肿瘤作用主要通过以下机制[29]：1）激活免疫应答，如调节淋巴细胞等受体信号，提高自身免疫力，如半枝莲、黄芪、北沙参等;2）调节炎性因子等机制改善肿瘤微环境，如半枝莲、黄芪、贝母、黄芩;3）通过调节抑癌因子等代谢通路，调节肿瘤细胞增殖、迁移、分化和凋亡，如半枝莲、毛慈姑、黄芪等。

3.3 药对、药组 通过聚类分析，提取了40个常用的药对或药组;通过关联分析结果表明，药对以茯苓→陈皮、炒白术→陈皮最为常用;药组以生黄芪→炒白术、茯苓、生神曲→炒白术、茯苓、陈皮→炒白术、茯苓最常选用。数据分析提示，茯苓、白术、黄芪、陈皮此4味药常两两配对或3个一组出现，该4味药均能健脾。脾为后天之本，气血生化之源，且脾土生肺金，肺气充沛与否，赖于脾之运化水谷精微功能是否正常。正如陈士铎《石室秘录·正医法》所云“治肺之法，正治甚难，当转治以脾，脾气有养，则土自生金”。是以肺病时，尤需调补脾胃。茯苓利水健脾，又能宁心安神;黄芪补益肺脾之气，亦能利水;白术健脾益气，又可燥湿利水;陈皮理气健脾，亦可燥湿化痰。临床根据患者证候类型，选择性组合，健脾益气，保证脾气调畅，水谷精微得以正常运行周身。

3.4 归经 高频中药归经频数、频率分析表明，中药归经以肺经、脾经、胃经、心经、肝经、肾经，此6条经脉为主。朱震亨认为“气血冲和，百病不生，一有拂郁，诸病生焉，故人身诸病多生于郁”，明确提出气血郁滞是诸郁成病的关键所在。从肺癌的发生发展过程来看，其病机[30]多是在脏腑气机逆乱，郁而不伸的基础上，气不布津而痰凝，气结血阻而成癌。肺主气，主宣发肃降，正气不足、邪毒壅肺，肺脏功能失调，宣降失司。脾胃主腐熟、运化水谷精微，然运化水谷靠肺宣降的功能输布全身，肺失宣降，津液疏布失常，水湿停聚而生痰生。脾为生痰之源，肺为贮痰之器，肺中痰浊，阻塞肺气，碍其宣降，肺气郁滞，积久入络为毒，痰毒为标，脾虚为本，本虚标实，故临床常以半枝莲、毛慈姑清热解毒攻邪之外，且常辅以黄芪、白术等补气健脾，脾气健运则无从生痰。痰浊内蕴，久伤络脉，络脉瘀阻，痰瘀互结为肺积。肝主疏泄，情志失调，肝气郁结，失于疏泄，津液失布，凝而成痰;肝郁化火，郁火灼津，炼液成痰;肝气郁滞，横克脾土，脾失健运而痰浊内生，痰浊胶结，行成瘤块。肾主水，若肾气不足，或病久及肾，则亦可导致痰浊内生，痰瘀互结为瘤块。

3.5 性味 高频中药四气、五味的频数、频率统计分析表明，四气以寒、温、平、微寒居多，五味以甘、苦、辛为主。中医治病是调理脏腑功能[31]，以药物五味调理脏腑气机升降出入。肺主气，司呼吸，具有宣发和肃降功能，宣发、肃降二者相互依存、相互制约，共同维持着肺的正常生理功能。肺气失宣，散（宣）之以辛;肺气上逆，泄（降）之以苦。脾胃位居中焦，为人体气机升降枢纽，脾升清，胃降浊。脾虚治疗以甘温药物为主;胃火治以苦味顺胃降之性，辛以升脾，苦以降胃。肝肾位居下焦，内藏肝血及肾精，内寄相火。肝肾为病多以阴血及肾精亏虚为主，可合并肝阳或相火上升。甘药补养肝血或肾精，加咸味以入肾，酸药入肝;苦药以泻火。吴智勇等[32]研究者发现归肺经中药，主要是寒凉药性，具有平喘、祛痰、止咳等临床功效，药理作用在于祛痰、平喘、抗肿瘤等。此研究结果显示，在治疗肺癌时，临床常用苦寒之药，用其清热燥湿化痰之效，抗癌、解热、抗病毒之用;苦寒类药物以清热解毒、清化热痰为主。甘寒能滋补阴液，养阴清热，以补阴药为主。甘温能温阳补气，和中缓急，以补气药为主。辛能散能行，能行气活血，以理气药为主。

综上所述，本研究通过数据挖掘提炼了北京301医院治疗非小细胞肺癌的攻毒扶正的学术思想，也较符合现代医家对于该病的病因病机、治法用药的认知和临床实际运用，希望本研究能为中医临床辨治NSCLC提供临床参考依据。

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（2019-03-22收稿 责任编辑：杨阳）

基金项目：北京中医药大学2019年度基本科研业务费创新科研团队项目（2019-JYB-TD014）

作者简介：刘丽婷（1995.09—），女，硕士研究生在读，研究方向：中医药防治肺系疾病，E-mail：1026423530@qq.com

通信作者：李杰（1976.05—），女，博士，主任医师，硕士研究生导师，研究方向：中医药防治肺系疾病，E-mail：lijie2007@126.com

;彭桂英（1978.05—），女，博士，副教授，硕士研究生导师，研究方向：炎症性疾病机制及中医药免疫调节作用研究，E-mail：penggy@bucm.edu.cn