基于数据挖掘的中医药治疗肝癌复方专利规律分析*

彭子明 陈含笑 班少群 毛德文 韦艾凌 龙富立△

1.广西中医药大学研究生院 (广西 南宁， 530000) 2.广西中医大学第一附属医院

肝癌是指发生于肝脏的恶性肿瘤，主要包括肝细胞癌、肝内胆管癌和混合型三种病理类型。援引一份关于全球2018年癌症新发病例数的报道，肝癌的发病例数占所有癌症中第6位，其死亡率在所有癌症中排名第3[1]，并且近年来我国的肝癌的发病率及死亡率有所上升[2]。截至目前，肝癌的外科治疗是肝癌患者获得长期生存最重要的手段，包括肝切除术和肝移植术，但其高昂的手术费用以及术后肿瘤的复发转移是挡在普通民众前的两座大山[3]。在我国，中医药被广泛运用在肝癌治疗领域，其在术后调理，与放化疗、靶向治疗、免疫治疗的联合运用方面发挥了独特优势。已有的循证医学证据表明，中医药能够延长肝癌患者的生存期，降低其转移复发率[4]。不过目前的研究中，鲜有对于肝癌复方的组方规律深入探究，多局限于名家治疗的医案及经验集总结[5]，因此对于复方数据的挖掘十分必要，本研究拟通过对国家知识产权局(https://www.cnipa.gov.cn/)中的肝癌治疗复方进行收集分析，探究肝癌治疗复方的组成规律，在中医药治疗肝癌的临床运用层面以资借鉴。

1 资料与方法

1.1 资料来源与检索策略 复方数据来源于国家知识产权局，检索策略设为：(肝癌) and (中医 or 中药 or 方剂 or 中成药)，检索时间为2010年1月1日至2020年12月31日。

1.2 纳入标准及排除标准 纳入标准：①专利信息完全公开；②专利发明为纯中药；③专利剂型不限。排除标准：①剂型不同，但组成相同的专利；②专利为单味中药提取物；③保健类、食品类专利；④专利的适应症为肝癌术后、肝癌转移等。

1.3 数据录入 建立中药治疗肝癌的复方专利数据库，将符合条件的复方组成录入数据库。为确保数据的准确性，录入环节由两人背对背完成。各自录完数据后，若仍有争议，则请示指导老师决定。根据2020年版《中华人民共和国药典》和新世纪第四版《中药学》将录入中药名统一化，如川军-大黄，黑顺片-附子，仙灵脾-淫羊藿，红藤-大血藤等。

1.4 数据分析方法 ①通过Excel统计中药频次、中药属性，将每味中药用药频次进行降序排列，再将统计结果导出；②借助IBM SPSS Modeler(Verson 18.0)分析中药关联规则并绘制可视化图，提取出配伍使用出现率靠前的药对，通过这些配伍的药物能够探析出特色中药在治疗肝癌中的运用；③利用IBM SPSS Statistics(Verson 23.0)软件进行中药聚类分析，聚类分析是目前中医药数据挖掘常用方法之一，通过该方法来探究中医药在治疗肝癌方面的成方规律。

2 结果

2.1 中药复方专利检索结果 按照检索策略进行检索，共获得复方专利349条，排除不符合纳入标准的专利112条，最终纳入本研究的专利237条。

2.2 中药频次分析 对237条治疗肝癌的中药复方专利进行频次统计，共涉及中药572味；其中频次≥20次的中药共27味，将其降序排序，其中用药频次超过50次、频率超过5%的中药共有5味，详见表1。

表1 中药频次统计表

2.3 复方专利药中中药属性分析

2.3.1 中药性味统计 对237条治疗肝癌的复方专利进行中药性味统计分析。

药性频次统计，依次为寒(1 105)、温(724)、平(429)、凉(56)、热(21)；药味频次统计，依次为苦(1 372)、甘(1 017)、辛(880)、咸(184)、淡(141)、酸(107)、涩(59)。

2.3.2 中药归经统计 对237条治疗肝癌的复方专利进行中药归经统计分析，在治疗肝癌的中药复方专利中入肝经的药物最多(1 349味)，其次是脾经(888味)；而入三焦经、心包经、膀胱经等药物较少。

2.4 复方专利药的中药关联分析 通过IBM SPSS Modeler软件对频次≥20次的27味中药进行关联规则分析，绘制药对关联的可视化图，其中连线的粗细表示链接的强弱，结果见图1。由图可见白花蛇舌草→半枝莲、白花蛇舌草→黄芪、白花蛇舌草→白术等之间的链接程度较强；然后通过Aproiri算法建模，设置支持度>10%、置信度>50%、最大前项数为1，以此分析药对在治疗肝癌的关联性。得到支持度和置信度均最高的药对为白花蛇舌草→半枝莲，根据支持度排列见表2。

图1 高频药对网络图

表2 高频中药关联规则分析表

2.5 复方专利药的中药聚类分析 通过IBM SPSS Statistics软件对频次≥20次的27味中药进行系统聚类分析，采用组间连接法和Pearson相关法处理数据，得到树状图，详见图2。得到3类用药聚类组合，详见表3。

表3 聚类结果表

图2 高频中药聚类分析图

3 讨论

中医古籍里并无“肝癌”这一病名，但根据肝癌的临床症状及特点，可将其归属于中医“积聚”“癥瘕”“鼓胀”“黄疸”“胁痛”等范畴。肝癌的病因病机十分复杂，由于肝癌在不同分期时临床症状不一，因此其病因病机和治法也各不相同。近现代医家各抒己见，对肝癌的病因病机以及治法进行了深入细致的研讨：国医大师周仲瑛教授认为肝癌的病机关键是正气亏虚，癌毒内生，其病位在肝，与脾肾密切相关，治疗原则为抗癌解毒，扶正驱邪，多用益气养阴、滋补肝肾、解毒抗癌之法，佐以祛湿热、健脾胃之法，以达控制肿瘤、抑制疾病进展之目的[6]。花宝金教授认为对于肝癌而言，其病位在肝，涉及脾肺，病机为肝郁脾虚；病理过程为气机升降失调导致血瘀、痰浊逐渐形成毒邪而致肝癌，治疗上应调理全身气机，治以疏肝健脾，截断因气机升降失常而导致的瘀、痰、毒等病理产物，并注重“左升右降”理论防治肿瘤转移[7]。王灵台教授认为肝癌属标实本虚之证，实为热毒内生，痰瘀凝结，虚为脾肾两虚，治当攻补兼施，调和阴阳[8]。虽然临床医家对肝癌的病机概述不尽相同，但其基本病机是正气亏虚，脏腑功能失调，气机郁滞，痰瘀热毒久羁于肝而成有形之肿块，故临床治疗多从解毒化瘀，补虚健脾入手，辨证施治。

3.1 高频中药分析 频次统计结果显示，用药频次在20次以上的中药共有27味，其中用药频次超过30次、频率超过3%的中药共有15味，分别是白花蛇舌草、半枝莲、柴胡、黄芪、甘草、莪术、白术、丹参、茯苓、人参、当归、三七、郁金、白芍、鳖甲。以上药物按功效可以大致分为三类：抗癌解毒药、健脾补虚药、活血化瘀药。其中白花蛇舌草与半枝莲相须为用，构成了抗癌药的基本药对。白花蛇舌草抗癌解毒，现代药理学证明，白花蛇舌草含多种抗肝癌成分，如2-羟基甲基蒽醌(HMA)、白花蛇舌草总黄酮提取物等，孙超等[9]研究发现HMA能显著抑制肝癌SMMC-7721、HepG2细胞的增殖，并且通过抑制IL-6/STAT3信号通路，上调促凋亡基因Bax、Caspase-9 mRNA，下调抗凋亡基因Bcl-2 mRNA的表达，致使HepG2细胞凋亡。半枝莲亦为抗癌解毒药，陈浩等[10]研究半枝莲的有效成分，发现半枝莲β-谷甾醇(Sβ)对肝癌小鼠细胞分泌IL-2有明显促进作用，对IL-10具有抑制作用，表明Sβ可以增加机体抗肿瘤细胞因子的分泌，减少机体免疫抑制因子的分泌，从而达到抗肿瘤的目的。除去抗癌解毒药外使用频率第二的是疏肝健脾药，有柴胡、郁金、白芍、黄芪、甘草、白术、茯苓、人参。柴胡为肝病要药，《本草经集注》曰：“除伤寒心下烦热，诸痰热结实，胸中逆邪，五脏间游气……”，恰恰是应对上文所述肝癌“气机郁滞、痰瘀酿毒”病机的不二法门。郁金功能宽胸开郁、祛瘀理气，功同柴胡，亦能调节气机郁滞。《中药学》(凌一揆主编)一书中描述白芍的功效是养血敛阴、柔肝止痛、平抑肝阳，这与周仲瑛教授的肝癌治疗原则“养阴补肝”以及王灵台教授的“调和阴阳”理念不谋而合。柴胡、郁金、白芍三药，疏肝气、解肝郁、补肝血、敛肝阴，在护肝方面可谓淋漓尽致。肝癌患者常常并发食欲减退、腹胀、恶心、呕吐等脾胃病症状，所谓“见肝之病，知肝传脾，当先实脾”，黄芪、甘草、白术、茯苓、人参均为健脾补脾药，固卫后天之气，以资先天，使机体有力抗邪。肝癌的第三大类用药为活血化瘀药，莪术、丹参、当归、三七均归于此列，莪术破血祛瘀，消癥止痛；丹参活血祛瘀，调经通脉；当归补血活血；三七活血定痛；四药既可祛除肝癌原发病理产物，又可止痛，周仲瑛教授和王灵台教授常在肝癌的辨证论治中运用此类药物[11]。综上所述，高频中药的功效分布规律及应用初步展示了肝癌复方常以抗癌解毒药为君，臣以疏肝健脾药，佐以活血化瘀药，做到邪正兼顾。

3.2 中药属性分析 四气五味和归经学说是中药药性理论的基本内容之一，对于认识各种药物的共性和个性，以及临床用药都有实际意义。从图1、2中可以看出治疗肝癌用量最多的是苦寒入肝经的药，寒凉药具有清热泻火、凉血解毒、滋阴除蒸等功效。结合肝癌发生的病因病机，热毒是其主要原因。外感六淫入侵人体化火生热，或七情内伤、脏腑功能失调，亦能生热化火。热毒内蕴，酿液为痰、灼液成瘀，痰瘀互结壅阻脏腑经络而发为症瘕积聚。因此临床上不少肝癌患者可见腹部肿块处灼热疼痛，且兼夹身目发黄、口渴尿赤等阳黄表现，需以清热解毒之法治之。“寒者热之，热者寒之”，针对肝癌的热毒病机，因此应用寒凉药对症下药。药物因功效的不同而具有辛、甘、酸、苦、咸等味，其中苦能泄、能燥、能坚，具有清泄火热、泄降气逆等功效，是治疗肝癌患者发热、局部热痛的首选药物。肝癌总属肝病，用药多选入肝经之药，用之无疑。《饮片新参》中对半枝莲这样描述，性味苦香凉，功能消热毒，归肺、肝、肾经。从性味到归经均符合图1、2所描述，是治疗肝癌的要药。其次为甘温入脾经药，温热药具有温里散寒、暖肝散结、温经通络等功效，甘能补、能和、能缓，甘温药常用于正气虚弱、身体诸痛等。肝癌患者症状可见肝区疼痛，此类患者大多病程较长，病邪长期耗损人体正气，致使人体虚弱。运用甘温药，可以补益和中，补充人体耗损正气，使机体有力抗邪，亦可缓急止痛，减轻癌症患者的痛苦。另外甘温药具有温经通络、暖肝散结的功效，对于癥瘕积聚有一定的疗效，是肝癌治疗中化瘀思想运用的体现。脾为后天之本，灌四傍而养四脏，调养脾气是肝癌治疗中的重要一环，肝脾为母子关系，母病及子，当母脏生病时，除了治疗母脏外，也应当注意固卫子脏。内经曰：“五味所入，酸入肝，辛入肺……甘入脾，是谓五入。”甘味药入脾，善健脾补脾，“四季脾旺不受邪”，因此肝癌用药中可多见入脾经药。黄芪，《神农本草经》著：“味甘，微温。主痈疽……止痛……补虚。”十分契合图1、2中关于肝癌用药的性味需求。此外，现代药理发现其有效成分黄芪甲苷可通过抑制PKC-α活化后从细胞质向细胞膜迁移，有效抑制放线菌素D诱导的肝癌细胞凋亡[12]。

3.3 中药关联规则及可视化网络分析 根据对高频药对可视化网络图(图3)的分析，可见白花蛇舌草→半枝莲、白花蛇舌草→黄芪、白花蛇舌草→白术等之间的链接程度较强，为治疗肝癌的常用药对。白花蛇舌草与半枝莲均具有抗癌毒、清热的功效，常以药对形式出现在肝癌方及其他肿瘤经验用方中[13]，同时，高频中药关联规则分析表(表2)中也体现了支持度和置信度均最高的药对为白花蛇舌草→半枝莲，说明白花蛇舌草-半枝莲药对是治疗肝癌的最核心药物，二者经常相须为用，孙桂芝教授常在此药对的基础上辨证论治来加减处方治疗肝癌[14]。有研究表明白花蛇舌草-半枝莲药对在炎症反应、血管生成、细胞增殖与凋亡等生物途径中发挥了重要作用，该药对中包含木犀草素、槲皮素、β-谷甾醇等作用成分，可以通过调节PI3K-Akt、HIF-1、NF-κB、p53和VEGF等信号通路抑制肝癌细胞增殖、促进癌细胞凋亡、抑制肿瘤血管生成、减少炎症反应，借此来实现对肝癌的治疗作用[15]。除抗癌解毒药外，药对网络图中的黄芪、白术两味药也是焦点所在，提示肝癌的治疗在抗癌解毒的同时还需兼顾健脾、补气。《脾胃论》曰：“夫饮食失节，寒温不适，脾胃乃伤。”脾虚运化无力，水谷精微失于运化，气血生化乏源，脏腑失于濡养、功能失常，最终导致机体正气亏虚，湿热毒邪因而侵入，久踞体内生痰化热、气滞血瘀，发为积聚。正所谓“正气存内，邪不可干”，李中梓所云：“积之成也，正气不足而后邪气踞之，……正气与邪气，势不两立，若低昂然，一胜则一负”。而在中药关联表中可以看到党参、陈皮二药与黄芪、白术关联度较高。黄芪、白术、党参均为补虚药，黄芪、白术重在补脾益气，党参则为气阴双补，肝癌总的病机为正气亏虚、热毒内生，因此上三味药合用体现了气阴并重的思想。在补益的同时，稍加陈皮，既可疏通病邪之气滞，又可使补益药补而不滞。因此对于中药关联规则及可视化网络图的分析体现了肝癌方剂以抗癌解毒为主，兼顾益气扶正、理气通滞的特点。

3.4 中药聚类分析 聚类分析结果与关联规则分析结果存在一定的差异，这说明了运用多种数据挖掘分析方法来进行统计是十分必要的[16]。C1、C2、C3三类药物均包含理血药，更加强调活血化瘀法在治疗肝癌中的重要性[17]。如《圣济总录》中所言：“瘕癖积者……使气血流通，则病可愈。”C1、C2两类药一为清热解毒药为主，一为活血化瘀药为主，两类药中都加入了补气药，这体现了在肝癌的治疗需要攻补兼施。唐容川在其《血证论》中记载：“癥者，常聚不散，血多气少，气不胜血，故不散……须破血行气，即虚人久积不便攻者，亦宜攻补兼施。”其中C2组合内含党参、白术、茯苓、甘草，四味药符合四君子汤的组成，四君子汤是益气健脾的基础方，王宪波教授针对肝癌脾胃虚弱明显者，常用此方临证加减，以改善肝癌患者的免疫功能[18]。此处配伍党参，而非原方中的人参，究其缘由，可能因为党参与人参相比，在补气的同时更擅养阴生津，可补充因肝癌热毒耗伤的阴液。当归、川芎、赤芍、莪术、三棱、丹参六药均具有治疗血证的功效，当归、丹参在活血的同时更兼养血功效，亦是符合攻补攻补兼施。C3组合由虎杖与水蛭两味药构成，现有研究表明虎杖在治疗肝癌方面具有多通路、多靶点的特点，所含的蒽醌类物质可能是其抗肝癌的主要作用成分[19]；水蛭提取物可体外诱导Hep G2细胞凋亡，并提升该细胞对化疗药物5-FU的敏感性[20]。

综上，本研究通过对国家知识产权局中关于中医治疗肝癌的复方专利进行数据挖掘分析，初步探讨了肝癌复方的用药规律和配伍特点如下：组成治疗肝癌复方的中药主要有以下几类：抗癌解毒药、扶正补虚药、理气活血药。抗癌解毒药以白花蛇舌草-半枝莲药对为基础，在抗癌解毒的同时佐以扶正补虚。扶正补虚以四君子汤为核心，发挥益气健脾、气阴双补的功效，再兼顾疏肝理气，如柴胡、郁金之流，最后不忘活血化瘀，如丹参、赤芍养血活血，莪术、三棱破血消癥。其所反映的肝癌总的用药原则为攻补兼施，气血并重，攻以抗癌解毒、活血化瘀，补以益气健脾、理气养血。本研究可从一定程度上为肝癌复方的开具及中成药开发提供参考，但在临床诊疗中仍需四诊合参，辨证论治。