纪凌云,宋婷,吴俏兰,葛春蕾,陈泽涛,陈维达 (. 山东中医药大学,山东 济南 5055;. 山东中医药大学附属医院,山东 济南 500;. 临沂市中医医院,山东 临沂 76600)
再生障碍性贫血(Aplastic anemia,AA)是多种病因病机引起的一种骨髓造血功能衰竭症,主要表现为骨髓有核细胞增生低下、全血细胞减少及由其导致的贫血、出血和感染[1-2]。根据患者的病情、血象及骨髓象可分为重型AA和非重型AA。重型AA发病急、病情重、死亡率较高,多给予免疫抑制加促造血治疗、骨髓移植及对症支持治疗[3]。非重型AA 病情相对较轻,发病及进展缓慢,但慢性贫血、反复感染及发热、长期皮肤黏膜出血等症状持续影响患者的生活质量。随着工业水平提高、环境污染加重及现代医疗水平的进步,AA 的发病率及确诊率逐年升高。AA 的发病率在亚洲国家较高[4],我国年发病率为0.74/10 万,其中重型AA 发病率为0.14/10 万,非重型AA 发病率为0.60/10 万[5]。针对非重型AA 的治疗以抗感染、成分血输注、去铁治疗及雄激素治疗等为主[6],但不能从根本上解决问题,且存在毒副作用、病情反复等问题。中医药以其因人制宜、辨证论治的特点在非重型AA 的治疗方面有独特优势。国家专利中药复方是在继承前人经验的基础上长期临床实践的成果,具有较强的研究价值,故本研究拟基于数据挖掘探讨国家专利中药复方治疗非重型AA的用药规律,以期为该病的临床治疗提供参考。
1.1 数据来源检索日期为2022年11月11日,登录中华人民共和国国家知识产权局网站(http://epub.sipo.gov.cn),进入“专利公布公告”界面,点击“高级查询”,专利类型选择“发明公布”和“发明授权”,检索式:[名称=(再生障碍性贫血or 再障)]and[摘要/简要=(中医or 中药or 中成药or 复方or方剂or 配方)]and[分类号=(A61P or A61K)]。对检索结果进行筛选后,得到最终数据。
1.2 纳入标准①干预非重型AA 的中药复方专利;②干预非重型AA含中药复方提取物的专利;③专利名称中未出现“再生障碍性贫血”的字样,但摘要或详情页中明确说明可以干预非重型AA的中药复方专利。
1.3 排除标准①非干预非重型AA 的中药复方专利;②干预非重型AA的外用专利处方;③复方中含有西药成分的专利;④复方中仅含有中药单体成分的专利;⑤保健品、食品、饮品类型的专利;⑥未公布中药复方具体组成的专利;⑦药物组成相同的专利仅录入1次。
1.4 数据录入及标准化处理运用Microsoft Office Excel 2019软件建立专利组方数据库,遵循双盲录入原则并校对,确保数据录入的准确性,2次数据结果相异率在1%以下。参照《中华人民共和国药典(2020 年版)》[7]及《中华本草》[8]规范中药名称,如将“米仁”规范为“薏苡仁”,“飞罗面”规范为“墨”,“生地”规范为“地黄”,“双花”规范为“金银花”,“龙眼”“桂圆”规范为“龙眼肉”,“田七”“田三七”“三七粉”规范为“三七”。
1.5 数据及网络分析运用IBM SPSS Modeler 18.0软件建模后进行Apriori 关联规则分析;通过Cytoscape 3.7.2 软件构建中药核心复杂共现网络;采用Microsoft Office Excel 2019 及IBM SPSS Statistics 25.0软件进行药物频数统计、系统聚类及因子分析。
2.1 中药复方专利公布情况初步检索得到符合条件的治疗非重型AA 的中药复方专利321 项,按照纳入、排除标准筛选后共得到265项。所纳入专利时间范围为1994年12月至2021年11月,265项专利的年发表数变化趋势见图1,2011~2017 年公布的治疗非重型AA的中药复方专利较多。
图1 1994 ~2021 年治疗非重型再生障碍性贫血中药复方专利公布情况Figure 1 Publication of patented Chinese medicine compound for the treatment of non-severe aplastic anemia from 1994 to 2021
2.2 单味药物频数统计265项专利涉及中药560味,所纳入中药复方中药味最多为42 味,最少为2 味,平均每个中药复方中包含12.83味药。用药频次合计3 399次,频数≥30次的中药共28味。统计其使用频率,高频药物排前5 位的为当归(116 次,43.77%)、黄芪(113 次,44.14%)、熟地黄(106 次,40.00%)、阿胶(75 次,28.30%)、枸杞子(74 次,27.92%),结果见表1。
表1 265 项专利中药复方治疗非重型再生障碍性贫血的高频药物(频数≥30 次)Table 1 High-frequency drugs for non-severe aplastic anemia in 265 patented Chinese medicine compound(frequency ≥30)
按功效分类统计使用频次≥5次的中药,结果见表2。使用频率排前4 位的分别是补虚药(1 672 次,62.60%)、清热药(315次,11.79%)、止血药(178次,6.69%)、活血化瘀药(117 次,4.40%),上述各类型中使用频次最高的药物分别为当归、大血藤、三七及丹参。另外,补虚药的具体分类频次为:补气药(637 次,23.85%)、补阳药(405 次,15.16%)、补阴药(333 次,12.47%)、补血药(297 次,11.12%),以补气药所占比例最大;清热药的具体分类频次为:清热解毒药(134 次,5.02%)、清热凉血药(120 次,4.49%)、清热泻火药(26 次,0.97%)、清虚热药(20 次,0.75%)、清热燥湿药(15 次,0.56%),以清热解毒药所占比例最大。
表2 专利中药复方治疗非重型再生障碍性贫血的中药功效频数统计表(频数≥5 次)Table 2 Frequency statistics of the efficacy of herbal medicines in patented Chinese medicine compound for the treatment of nonsevere aplastic anemia(frequency ≥5)
2.3 性味归经分析结果见图2。统计专利中药复方中频数≥5 次的中药的四气、五味及归经,其中四气中的“微寒”归于“寒”,“大热”归于“热”。结果显示,中药性味以温、甘为主,多归肾、肝二经。
图2 专利中药复方治疗非重型再生障碍性贫血的中药性味归经统计图(频数≥5 次)Figure 2 Statistical chart of the drug properties and meridian tropism of herbs in patented Chinese medicine compound for the treatment of non-severe aplastic anemia(frequency ≥5)
2.4 中药关联规则分析选取专利复方中频次≥5 次的中药,运用IBM SPSS Modeler 18.0 软件的Apriori算法进行药物关联规则分析,设置参数:规则置信度≥80%,条件支持度≥10%,最大前项数设定为2。结果得到治疗非重型AA 中药关联规则较强的对药1 组及角药组合23组,见表3。
表3 专利中药复方治疗非重型再生障碍性贫血的药物关联规则分析结果Table 3 Results of association rule analysis of drugs in patented Chinese medicine compound for the treatment of nonsevere aplastic anemia
2.5 中药核心复杂共现网络分析将频数≥5 次的药物矩阵输入IBM SPSS Modeler 18.0 软件中,得到药物间共线链接数,选取链接数大于3倍中位数的药物输入Cytoscape 3.7.2软件进行可视化网络构建。药物节点的大小、颜色深浅表示其中药连接度(Degree)大小;药物间连线的粗细及颜色深浅表示两药之间相互关系的密切程度。核心中药网络筛选过程见图3-A,核心中药网络见图3-B,核心中药的拓扑属性见图3-C。结果显示,当归、黄芪、熟地黄三者的贡献频率最高,且相互之间的关系最为密切,可能是专利中药复方治疗非重型AA的关键药物。
图3 专利中药复方治疗非重型再生障碍性贫血的核心中药网络筛选结果Figure 3 Screening of core herbal network in patented Chinese medicine compound for the treatment of non-severe aplastic anemia
2.6 中药的系统聚类分析系统聚类分析能够根据组内相关性尽量大、组间相关性尽量小的原则将中药分为不同的组别。通过对频数≥30 次的高频药物进行聚类分析,当欧氏距离平方为20.5 时,共得到聚类5 项,其中2 味中药以上的聚类项有4 项,结果见图4。
2.7 因子分析高频药物(频数≥30 次)因子分析显示,KMO 检验值为0.704(>0.500),Bartlett 球形度检验P= 0.000,各变量具有相关性,可进行因子分析。通过主成分法提取8 个初始特征值>1 的公因子,累计方差贡献率为62.12%。以最大方差法为旋转方法,迭代后得到旋转成分矩阵图,选取载荷系数>0.500 的变量,得到各公因子包含的药物,结果见表4。变量载荷系数越大,药物与公因子的关系越密切。
表4 专利中药复方治疗非重型再生障碍性贫血的高频药物公因子组分表Table 4 Table of common factors of high frequency drugs in patented Chinese medicine compound for the treatment of nonsevere aplastic anemia
2.8 潜在中药集成分析专利中药复方在有效性的基础上,还具备一定的创新性及明显的地域性,因此涉及中药种类较多。通过Cytoscape 3.7.2 软件中的MCODE 插件进行图形聚类,得到共现网络中高度互联的区域(见图5),图中显示的是专利复方中临床非常用药物的高度互联子网络,Score 值越高代表子网络中互联强度越高。
图5 专利中药复方中临床非常用药物的高度互联子网络Figure 5 Highly interconnected sub- network of clinically uncommon drugs in patented Chinese medicine compound
非重型再生障碍性贫血(AA)属于中医“血枯”“血虚”“虚劳”的范畴,近年来将其病名规范为“慢髓劳”[9]。《灵枢·决气》云:“血脱者,色白,夭然不泽,其脉空虚。”《灵枢·根结》云:“形成不足,病气不足,此阴阳气俱不足……重不足则阴阳俱竭,血气皆尽,五藏空虚,筋骨髓枯,老者绝灭,壮者不复矣。”皆形象地描述了非重型AA 患者的症状及病机。中医认为,素体体虚、外邪侵袭、烦劳过度、七情饮食等均是非重型AA 常见的病因,精亏髓枯,气血虚损是其根本病机。肾虚为AA 之本,脾肾亏损是气血不足、生血障碍的最根本原因。黄元御的《四圣心源》有云:“血源于肾,统于脾,藏于肝……气源于胃,藏于肺,纳于肾。肾主骨,骨生髓,髓为血之源。”肝与肾乙癸同源,主藏血又主疏泄,调畅气血,肺朝百脉主治节,调养脾肾是治疗非重型AA之本,且应以调节肝肺之气机升降为辅。血气微弱,阴阳不和,邪热熏蒸或阴虚火旺、气不摄血可致血不循经之出血、瘀血;脏腑亏虚,阴阳偏盛偏衰或正气不足,卫外不固可致反复发热。非重型AA以正虚为主,但在病程中时常兼有邪实,表现出虚实夹杂之证。脏腑功能失调,气血阴阳亏虚,热伏精乏,耗气动血,导致湿浊蕴结、热毒内伏、瘀阻髓络,终致髓枯难复。由于肾在AA病机中的重要作用,故临床分型一般包括肾阴虚证、肾阳虚证及肾阴阳两虚证[10],此外也有单独的气虚证、血虚证[11]和血瘀证[12]。本病当属本虚标实之证,治疗上遵循补虚固本,祛邪治标的原则,在补肾填精,益气养血的基础上,或通阳化浊,或解毒泻热,或化瘀止血,但彰气血与调阴阳贯穿疾病治疗的始终。
本研究共纳入265 项专利,涉及560 味中药,通过频次分析及中药核心复杂共现网络构建分析显示,治疗非重型AA 的高频药物主要有当归、黄芪、熟地黄、阿胶及枸杞子等。非重型AA多以贫血证候为主要临床表现,故治疗上以补血为要。高频药物中的当归甘补辛散,生血行血,为补血之圣药。中医名家唐容川云其:“助心生血,以行于肝,其功专生血。”有研究[13]显示,当归的主要成分当归多糖可以调节AA小鼠造血干细胞的线粒体膜电位,逆转其凋亡,改善骨髓衰竭。阿胶甘平,为血肉有情之品,可大补阴血,兼具止血之功,其清补肺脏,滋益肝肾及血液,徐灵胎云其:“养肝滋血,补脾安胎。”且阿胶的活性成分可有效保护造血微环境,刺激机体造血因子的表达[14]。气与血一阳一阴,互根互用,气化是血液生成的动力,除了直接滋养阴血外,补气以造血生血,则补而不滞,血充行畅。在补虚药频次统计中,以补气药最多,可见补气生血法在非重型AA的治疗中应用广泛。黄芪甘温,可助肺气,实皮毛,升清气,泻火气,补五劳虚损,为补气之要药。《日华子本草》云其:“助气,壮筋骨,长肌肉补血,破症癖瘰疬瘿赘。”气旺血充,血行流畅。黄芪与当归相伍,合李东垣当归补血汤之意,气血互生,气壮血旺。有研究显示,当归补血汤可明显改善免疫介导的AA小鼠的血细胞减少,刺激骨髓集落细胞生长,增加骨髓造血祖细胞的数量[15];可通过提高线粒体膜电位,减少自噬泡的产生,有效调节血细胞中线粒体自噬的失衡,改善造血功能[16]。此外,当归补血汤可显著增加AA 小鼠外周血的全血细胞,抑制Th1 和Th17 细胞的增殖,促进T淋巴细胞向Th2和Treg细胞分化,在促进造血及免疫抑制方面均发挥较好的疗效[17]。《诸病源候论·虚劳精血出侯》云:“肾藏精,精者,血之所成也。”在AA的治疗中,重视益肾填精已成为基本共识。熟地黄甘温,归肝肾之经,其大补真水,益精填髓,精足血旺。《本草从新》云其:“滋肾水,封填骨髓,利血脉,补益真阴。”现代药理研究[8]表明,生、熟地黄均可促进造血干细胞的分化,改善骨髓造血微环境。枸杞子甘平,为滋肾养肝之要药,《本草便读》云其:“性平色赤养肝补肾益真阴;质润味甘,明目填精退虚热。”其常与熟地黄配伍,治疗劳伤虚损,如此则骨髓兼顾,气血皆从。最新的随机双盲多中心临床研究[18]显示,补肾生血法、益气养血法在改善AA患者的血红蛋白、血小板及白细胞方面均具有显著疗效,能使患者减少输血,甚至脱离输血,且安全性较高,明显提高AA 患者的生活质量。其中,补肾生血法在调节T 细胞亚群、平衡Th1/Th2和CD4+/CD8+、抑制免疫、促进造血等方面均有良好表现[19]。
高频药物功效分类统计显示,补虚药居频率首位,其次为清热药、止血药。AA 患者由于中性粒细胞绝对值减少,或者经过免疫抑制治疗后机体免疫力下降,非常容易发生病毒或者细菌感染[20],故清热药中以清热解毒药使用频次最高。非重型AA中,非感染性发热亦较为常见。《诸病源候论·虚劳·寒热侯》云:“虚劳而热者,是阴气不足,阳气有余,故内外生于热,非邪气从外来乘之。”“虚劳之人,血气微弱,阴阳俱虚,小劳则生热,热因劳而生,故以名客热也。”因劳生热者,多以甘温之法清退虚热。由于血小板数量减少,毛细血管脆性增加,AA患者极易并发出血。非重型AA中出血多因气虚,气为血之帅,气不行血,气不摄血,则血行瘀滞,可见散布于皮肤黏膜下的瘀斑、瘀点。止血药中使用频次最高的为三七,可散一切恶血,保一切新血。现代药理学研究表明,三七有效成分人参皂苷Rg1及三七皂苷R1 可有效促进VEGF 等促血管生成因子的表达,促进血管新生,刺激血管舒张,改善血液循环;三七素可缩短出血时间,促进血液凝结,并抑制纤维蛋白溶解,发挥止血作用[21];此外,三七提取物在抗炎、抗菌等方面也具有显著疗效[22]。恶血去,则血行循经,新血方生,故活血化瘀类药物在非重型AA的治疗中亦有重要地位。
就药物性味分析而言,四气多以温、寒为主,五味多用甘、苦为主,甘者能补能和能缓,苦者能泻能燥能坚,甘温者补其不足,养其气血,苦寒者泻其虚火,滋其阴津,阴阳和调,则AA向愈。归经以肾肝为主,《张氏医通·诸血门》有云:“气不耗,归经于肾而为精,精不泄,归经于肝而化清血。”肾藏精,精生髓,髓化血,精髓乃血液生化之源;肝为血海,主藏血而摄血,肾精肝血,藏泄互用,以濡养四肢百骸,精明神安。此外,脾胃为气血生化之源,水谷精微化气生血,故调养脾胃亦是治疗非重型AA的重要一环。
通过关联规则分析可知,专利复方中常用的对药为“何首乌-黄芪”,置信度较高的角药组合有“何首乌-阿胶-黄芪”“何首乌-熟地黄-黄芪”“茯苓-熟地黄-当归”“何首乌-枸杞子-黄芪”“山茱萸-黄芪-熟地黄”等。上述对药、角药的功效均以益精填髓,补气生血为原则,但最大的特点是动静相伍,补而不滞。一味地滋补,若不能为人体所用,只会徒生痰积,在补血益精药物中加入补气药、健脾药,则阳生阴长,可收全功。
系统聚类分析得到4个药物组合,分别为:①枸杞子、何首乌、山茱萸、熟地黄、菟丝子、肉苁蓉、淫羊藿、女贞子、墨旱莲、甘草;②党参、仙鹤草、地黄、牡丹皮、阿胶、丹参、当归、黄芪、白术、山药、白芍;③肉桂、补骨脂;④人参、鹿角胶、大血藤。药物组合①与国医大师周霭祥根据《太平惠民和剂局方》中的“菟丝子丸”所创的大菟丝子饮[23]组方相似,专于补肾填精,阴阳双补。肾藏精,主骨生髓,《素问·生气通天论》云:“骨髓坚固,血气皆从。”肾中所藏之精髓与元阳是血液化生之根本及原动力,肾中阴阳亏损或不相调和是生血障碍的根本原因,贯穿AA 发病的始终。方中熟地黄、山茱萸、何首乌、枸杞子、菟丝子益精填髓,平补肝肾,加之女贞子、墨旱莲合二至丸之意以滋阴养血,肉苁蓉、淫羊藿益髓壮阳,全方甘温滋润,阴中求阳,阳中求阴,为填精生血之基础方。药物组合②中的党参、白术、山药合四君子之意以健脾益气,当归、白芍、地黄、阿胶补血活血,滋阴润燥,牡丹皮偏重凉血,仙鹤草收涩止血。脾为后天之本,纳运水谷,升降冲合,化气生血,统摄有权,充养先天,则生化畅荣。血荣气卫,常相流通,则百病不生,非重型AA 迁延日久,正气内伤,瘀血痹阻,血不循经,故常于养血生血之药中加入补气活血止血之品。全方健脾以益气,补血而不滋腻,气血亏虚症状突出者可用。临床中药物组合①②可联合使用,阴阳兼顾,脾肾同调。药物组合③中的肉桂、补骨脂为补肾壮阳之对药,少火生气,以振奋髓中之阳气[24]。药物组合④中的人参味甘微寒,大补元气,可通行周身以补五脏之气,主五劳七伤,衰弱虚损;鹿角胶补肝肾,生精血,补中益气,长肌增髓;加之大血藤清热活血,气血和调,则生化无穷。药物组合③④体现了非重型AA治疗上在补肾健脾之外,宜动静结合,温阳化气,调动肾之气化功能,以无形而生有形,阳生阴长,精血乃化。
通过因子分析共得到8个公因子,全面体现了非重型AA治疗中益肾填精、补气生血、温肾助阳、滋阴润燥、健脾益气、化瘀通络等治法。非重型AA以髓枯精亏为本,气血亏虚为标。F1 体现了益肾填精之法,若偏阳虚,可酌情配伍公因子F3 之肉桂、补骨脂,如偏于阴虚,则加公因子F7 之女贞子、墨旱莲。F2 的熟地黄、白芍体现了养血之基本组合,在此基础之上,辅以F6 健脾益气,以资气血生化之源,F4、F5 补气活血,使气血流通,方真正能为人体所用。
通过MCODE 图形聚类分析发现的非常用潜在药物组合分别为“芡实-络石藤-金龙胆草-侧柏叶”“伏龙肝-皂矾-百草霜-墨-核桃仁”。“芡实-络石藤-金龙胆草-侧柏叶”药物组合中的芡实味甘性平,可补脾胃、益精气、除湿浊而暖腰膝;络石藤可养肾坚筋骨,凉血而通络;金龙胆草清热解毒,泻火止血;侧柏叶味苦辛性涩,功专收敛止血;四药合用,既有补脾益肾之功,亦可针对非重型AA中因邪热熏灼或阴虚火旺,迫血妄行,血不循经所导致的出血并发症。“伏龙肝-皂矾-百草霜-墨-核桃仁”中的伏龙肝味辛性温,补中摄血之力强;皂矾酸涩,亦有补血止血之效;百草霜味辛性平,敛营止血,清热消瘀;墨可止血,吐血、衄血、崩中漏下及血痢之证皆可治疗;核桃仁味甘性涩,补肾收涩之功较著;此组药物功在止血,最宜脾气亏虚,肾阳虚衰所致气不摄血之证,然其他证型亦可加减配伍应用。由此可见,出血在非重型AA中是较为常见的并发症,其病机不外乎“热”“虚”二字。上述药物组合临床研究较少,具有一定的借鉴意义。
本研究基于数据挖掘技术,分析了国家专利数据库中治疗非重型AA的中药复方的潜在配伍规律,体现了非重型AA的治疗原则及用药特点,具有一定的临床参考意义,也可为新药研发提供一定依据。不足之处在于未能按照证型进行统计分析,药物用量亦未纳入统计范畴,且专利数据的有效性需要进一步的临床验证及实验探究。