摘要:目的]分析中医药改善肿瘤患者免疫功能的用药规律及组方特点。[方法]检索中国知识资源总库、万方数据知识服务平台、中文科技期刊数据库和中国生物医学文献数据库,筛选中医药改善肿瘤患者免疫功能的临床研究文献,纳入处方中药,建立数据库,对中药性味、归经、功效进行频次统计,对高频中药进行关联规则分析及聚类分析,并挖掘高频中药组合。[结果]共纳入186首处方,涉及中药256味,频次2 250次。使用频次>20次的中药共24味,前3位为黄芪、茯苓、白术;中药药性主要为寒、温、平,药味主要为苦、甘、辛,归经主要为肝、肺、脾经,功效分类以补虚药、清热药为主。关联规则分析得到核心药对7个,核心药组43个;聚类分析得到5类处方。[结论]中医药改善肿瘤患者免疫功能以扶正祛邪为原则,扶正以益气为主,有气虚、气血、气阴的偏重;祛邪治标类中药则偏重于清热化痰、理气活血。
在机体免疫循环中,肿瘤细胞会通过各种途径逃避免疫监视及清除[1],如激活免疫抑制检查点、增加基因突变频率[2]、改变肿瘤微环境等,最终抑制T细胞活化,引起抗原识别障碍,无法识别肿瘤组织,导致机体的免疫系统对肿瘤抗原产生耐受性[3]。因此,使肿瘤患者的免疫监测正常化,触发免疫应答,达到清除肿瘤细胞的目的是现今的研究热点。既往研究发现,中医药可促进肿瘤组织免疫细胞浸润,提高外周血淋巴细胞亚群数量及细胞因子含量[4,5],但多为中药单体、注射液或经验复方[6,7],研究用药繁杂、规律不明确,尚未进行系统归纳整理,临床上缺乏较为明确的指导意见和理论基础。基于以上现状,本研究从中医整体观念出发,采用数据挖掘方法,纳入中医药改善肿瘤患者免疫功能的临床研究,总结中医药改善肿瘤患者免疫功能的用药规律,以期为临床用药提供参考。
1、资料和方法
1.1文献来源及检索策略
以中国知识资源总库(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)、中文科技期刊数据库(China Science and Technology Journal Database,VIP)、万方数据知识服务平台、中国生物医学文献数据库(China Biomedical Litera⁃ture Database,CBM)为对象,检索时限自建库至2022年5月。选择高级检索功能,以“中医药”“肿瘤”“免疫”为主题词或关键词进行组合检索。
1.2纳入和排除标准
1.2.1纳入标准
(1)研究对象为病理诊断明确的非血液系统恶性实体肿瘤患者。(2)运用中医药或中西医结合治疗的临床研究。(3)以中药内服汤剂为主,有明确的方药组成及剂量。(4)有明确反映患者免疫功能的观察指标,包括淋巴细胞亚群如自然杀伤(natural killer,NK)细胞,表面分化抗原4(cluster of differentiation 4,CD4)+、CD8+、CD3+T细胞等;免疫球蛋白A(immunoglobulin A,IgA)、IgG、IgM;细胞因子如肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)、白细胞介素-4(inter⁃leukin-4,IL-4)、IL-10等;还有单核-巨噬细胞功能、补体等。(5)治疗后患者免疫功能得到改善,与治疗前或对照组比较,差异具有统计学意义。(6)涉及基本方及随证加减药物时,只纳入基本方。
1.2.2排除标准
(1)个案报道、综述、理论探讨及动物实验研究类文献;(2)治疗疾病为肿瘤相关不良反应或肿瘤并发症;(3)少数民族医药类文献,如壮医、蒙医等;(4)使用中药成分单体、单味中药或药对;(5)配合使用针灸、穴位贴敷、中药穴位注射等其他中医治疗手段;(6)联合影响免疫功能的其他药物,如生物制剂、菌群调节剂、激素等;(7)重复发表及复方组成相同的文献。
1.3数据筛选及数据库建立
采用NoteExpress软件进行文献管理,剔除重复文献后,按照前述纳入和排除标准筛选文献,在Excel 2019软件中建立文献数据库,内容包括文献篇名、肿瘤类型、免疫指标、方剂名称、药物组成及剂量等。
1.4处方规范
中药名称参照2020版《中华人民共和国药典》[8]及《中华本草》[9]中的标准进行统一规范,如将“仙灵脾”改为“淫羊藿”,“金铃子”改为“川楝子”,“地鳖虫”改为“土鳖虫”等;因炮制方法不同使功效发生变化者分别录入,如“白术”和“麸炒白术”;中药功效及性味归经参照《中药学》[10]进行分类。
1.5数据分析
使用Excel 2019软件对录入文献信息、中药进行数据管理,进行性味、归经、功效的频次统计。使用SPSS Modeler 18.0、Cytoscape 3.9.0软件构建核心中药关系网络图,设置强链接下限35,弱链接上限15;使用Apriori算法对中药进行关联分析,设置支持度≥10%,置信度≥80%,前项为1或2,增益>1,挖掘改善肿瘤患者免疫功能的高频中药组合;使用Origin 2019b软件对中药性味归经、高频药对进行可视化。使用SPSS 20.0软件对前5位肿瘤处方的中药归经进行非参数检验;对前24位的高频中药进行聚类分析,以皮尔逊相关系数作为度量标准,组间联接作为聚类方法,输出谱系图以探究用药配伍规律。
2、结果
检索中医药改善肿瘤患者免疫功能的临床研究文献,其中CNKI 2 583篇、万方数据库2 707篇、VIP869篇、CBM 1 974篇,依照纳入和排除标准筛选,最终纳入文献186篇,涉及处方186首。
2.1基本信息
对纳入文献的肿瘤类型、免疫指标进行统计,主要类型为肺癌、胃癌、结直肠癌和肝癌。见表1。经中药治疗后免疫功能改善差异有统计学意义的阳性指标有10类,主要为外周血T淋巴细胞亚群、自然杀伤细胞、免疫球蛋白及细胞因子等。见表2。具体指标涉及52项,总频次为632次,主要涉及CD4+T细胞、CD4+/CD8+、CD3+T细胞,频次均超100,有36项指标的频次仅为1或2,前18项见表3。
2.2中药频次分析
186首处方涉及中药256味,总频次共2 250次,频次>20的中药共24味,前3位中药为黄芪、茯苓、白术。见表4。
表1纳入文献所涉及的肿瘤类型占比
表2纳入文献的免疫指标类别
表3纳入文献免疫指标阳性结果
表4处方中的高频中药(频次>20)
2.3中药功效、性味、归经分析
对256味中药的功效、性味、归经进行总结,按功效可分19类,前3位为补虚药、清热药、化痰止咳平喘药。见表5。药性以寒、温、平为主,药味以苦、辛、甘为主;归经的前3位为肝、肺、脾经。见图1~3。
表5中药功效类别
图1中药药性分布雷达图
图2中药药味分布雷达图
图3中药归经分布条形图
2.4中药归经与肿瘤类型
为了总结中药归经与肿瘤类型间的关系,分析表1中前5位肿瘤的处方中药,结果提示肺癌涉及中药153味,频次731次;胃癌涉及中药153味,频次731次;结直肠癌涉及中药100味,频次302次;乳腺癌涉及中药95味,频次399次;肝癌涉及中药87味,共204频次。按照肿瘤类型总结中药的归经规律,各肿瘤的处方中药都对十二归经有所涵盖,以肺经、脾经、胃经及肝经的频次最高。各肿瘤涉及处方中药的具体归经频次见表6,包含了相应肿瘤处方中药的总归经在十二归经中的占比,可视化分布结果见图4。经非参数检验得出,前5位肿瘤的处方中药归经分布间的差异无统计学意义(P>0.05)。
表6前5位肿瘤处方中药的归经频次及占比
图4前5位肿瘤涉及中药处方归经分布
2.5关联规则分析
对中医药改善肿瘤患者免疫功能的复方进行关联规则分析,以图示同时使用频次≥15的两味中药的关联规则网络关系,图案、连接线表示中药频次、配伍关系,其大小、颜色、粗细、透明度均与关联频次正相关,可得出茯苓-白术、白术-黄芪等链接较强的组合。见图5。运用Apriori算法,得出核心药对的关联规则共7个,其中女贞子→黄芪的置信度最高,陈皮→茯苓的支持度最高。见表7。对其进行可视化处理。见图6。核心药组共43个,其中支持度大于15.00%有19个。见表8。
图5高频中药网络关联规则图
表7药对关联规则分析
图6核心药对的置信度、支持度关系
表8药组关联规则分析
2.6系统聚类分析
运用SPSS 20.0软件对频次>20的24味中药进行聚类分析,设置截距为20,聚为5类时可更好地描述用药特征,聚类分析树状图见图7,聚类结果见表9。
图7高频中药聚类分析树状图
表9高频中药聚类分析
3、讨论
中医认为正虚邪实是肿瘤的基本病机,扶正祛邪是治疗的基本原则[11]。“阴平阳秘,精神乃治”“积之成者,正气不足,而后邪气踞之”,肿瘤患者机体阴阳失衡,脏腑气血津液疏布异常,一则正气衰弱无以固表护卫,外邪侵袭,阳气抗衡无力,导致邪由表入里,深入脏腑;二则气血津液疏布不迭,气机不畅,痰湿内邪滋生,滞而生瘀,瘀生热毒,最后内外合邪,癥瘕积聚长居体内。“疾病之起也,亦不外乎阴阳二字,和则生,不和则病”[12],阴阳不相顺接,继而失衡产生疾病[13]。“免疫”的概念最早出现于《免疫类方》中,是对免除疾病、顾护正气的一种阐述[14],即免除和预防疫病,免疫机能紊乱与阴阳失衡密切相关。中医学中“免疫”的涵义更趋向于人体阴阳调节、正气防护,而现代医药中的“免疫”不仅局限于功能体现,更赋予了具体的物质成分,如免疫器官(胸腺、淋巴结和脾脏等),免疫细胞(淋巴细胞)和免疫活性物质等,构成了人体的系统。随着对免疫在癌症发生过程中的认识加深,现代临床研究证实中医药可改善肿瘤患者免疫微环境,多从扶正入手,配合攻邪等其他治法[15,16],重塑免疫微环境,以提高免疫功能。
免疫指标的监测量化了机体的免疫能力,对临床疗效及病情评估具有一定意义。化疗后病情好转的患者其免疫细胞指标水平较前明显升高[17],尤其是相较于疗效不佳的群体。而未经治疗的患者外周血淋巴细胞亚群则处于更低的水平[18,19],如具有监控和杀伤能力的NK细胞、CD8+T细胞和幼稚CD4/CD4 T+细胞的百分比。有研究证实,外周血、肿瘤组织、正常邻近组织中的T细胞处于循环状态,即外周血的T细胞扩增状态可反映出肿瘤组织的免疫浸润程度[20],水平变化可预测免疫检查点抑制剂的临床疗效[21]。因此外周淋巴细胞亚群可反映肿瘤的内部免疫状况,一定程度上反映了临床疗效。基于以上观点,本研究纳入了中医药改善肿瘤患者免疫功能的文献,包含免疫指标,结果评价具有统计学意义,保证了纳入中药处方的临床有效性。通过对免疫指标的频次分析,可看出临床试验中评价免疫功能的标本多来源于外周血,指标主要包括T淋巴细胞亚群、NK细胞、Ig等,与临床实际相符且应用普遍,但受制于纳入免疫评价指标类别的局限性,有36项免疫指标的频次仅为1或2,数量较少的指标的重要性并未很好地凸显。例如目前已知与肿瘤免疫有密切关联的调节性T细胞、辅助性T(T helper,Th)细胞17、Th1/Th2平衡及相关细胞因子变化等[22,23]。
本研究通过数据挖掘,分别从中药性味归经、关联规则、聚类分析三部分阐述中医药改善患者免疫功能的用药规律。
3.1性味归经——君臣相伍,补虚为先
本研究统计中医药改善肿瘤患者免疫功能的处方信息,最终纳入256味中药,常用种类为补虚药、清热药、化痰止咳平喘药,药性多寒、温、平,药味以苦、辛、甘为主。补虚药性味多甘温,扶正培本可为君,清热或化痰止咳平喘药多辛甘苦寒,祛邪抗癌以为臣,高频中药的前24味也大多是补虚或清热药,体现了中医扶正祛邪的基本原则,二者配伍可因证型、病种兼证而有所变化。频次统计提示,使用频次前5位的分别为黄芪、茯苓、白术、党参、甘草。此五味皆为补虚药,含黄芪四君子汤方义,温而不燥、补而不峻,以益气温阳健脾为主,可使“气足脾运,饮食倍进,则余脏受荫,而色泽身强矣”[24]。黄芪为补气第一要药,可补气升阳、益卫固表;茯苓健脾渗湿,“久服安魂养神,不饥延年”[25];白术健脾益气、燥湿利水;党参又可“健脾运而不燥,滋胃阴而不湿,润肺而不犯寒凉,养血而不偏滋腻,鼓舞清阳,振动中气而无刚燥之弊”[26],皆为上品。药理学研究表明,黄芪多糖可调控免疫细胞功能[27],黄芪甲苷可增强NK细胞杀伤能力,提高IL-2、IFN-γ含量[28];茯苓水提物能增加脾脏NK、CD4+、CD8+细胞比例,增强NK细胞活性[29];白术水提物则升高外周血T细胞及初始Th细胞水平[30];党参、甘草亦能改善免疫功能[31,32]。256味中药的归经以肝、肺、脾、胃经为主,前5名肿瘤处方的中药归经频次都是肺、脾、胃、心经,与肿瘤类型无关。故在改善肿瘤患者的免疫功能方面,中药归经跟肿瘤类型无关,可排除肿瘤类型对归经偏向的影响。当然这也可能与纳入文章不足所致,各肿瘤处方数量不同,从而显现不出差异性。
3.2关联规则——调理脾胃,运化中气
关联规则分析得到7个核心药对和43个核心药组,凸显了调节脾胃中气在临床应用中的价值。“火降则水不下寒,水升则火不上热,平人下温上清者,以中气之善运也”“四维之病,悉因中气”[33],脾胃中气不运,则阴阳失衡、水火不济。核心药对主要体现了气阴并补、健脾祛湿理气、扶正祛邪的治则。黄芪与女贞子相配以滋阴填髓、气阴并补,阳寓阴中,生生不绝,即贞芪扶正配伍之意;黄芪与太子参可健脾益肺、气阴同调,取参芪扶正之效;黄芪与清热解毒抗癌的半枝莲相伍,体现了扶正抗邪的治疗原则;茯苓与陈皮、山药、砂仁相配则以健脾祛湿理气为中心。核心药组中分别以益气的黄芪、祛湿的茯苓为基础,搭配益肺健脾的党参、白术,清热解毒的白花蛇舌草、半枝莲,理气祛湿的陈皮、薏苡仁,活血止痛的白芍、当归等。最终体现了以中气为中心的基本搭配模式,强调了“脾为后天之本”“脾为之卫”的重要性[34,35]。
3.3聚类分析——扶正培本,祛邪治标
聚类分析结果共得到5类处方,C1、2、4以扶正为主,C3、5以祛邪为先。C1由当归、熟地黄、人参、白芍、柴胡、甘草组成,体现了四物汤和四逆散方义,具有益气养血、滋阴柔肝的功效,可行血中之元气,上达头目,下行血海,畅心气、疏肝气,理气不伤血,适用于肝郁血弱、气滞血瘀证。C2由炙甘草、麸炒白术、茯苓、白术、党参、陈皮、山药组成,体现了六君子汤的配伍,使其补而不滞,具有补益脾胃、健脾止泻的作用,适用于脾气虚证。C3中莪术可行气破血、消积止痛,山慈菇兼具清热解毒和化痰散结之功,半夏既燥湿化痰又降逆止呕,三者共起行气散痞、化痰散结作用,莪术、山慈菇提取物还可抑制肿瘤细胞增殖,促进凋亡,增强免疫功能[36,37]。C4由黄芪、女贞子、鸡内金、太子参构成,体现了气阴并补、健脾益肺之意,阴液制约气之蒸腾化火之性,使其缓缓温煦,否则益气过而化火,反助邪气,故应气阴并补。C5包括白花蛇舌草、半枝莲、薏苡仁、麦冬,此类以祛邪为主,白花蛇舌草、半枝莲为临床常用清热解毒药,具有抗癌作用[38],薏苡仁祛湿泄热,全方清热解毒、利湿消肿以治标。故C1、2、4组方从扶正入手,以益气为先,各有调补气血、气虚、气阴的侧重,归经于肝、脾、肺的脏腑差异;C3、5则着眼于祛邪治标,其中C3偏于消痰散痞,针对于癥瘕积聚,C5偏于清热解毒,从寒热属性上进行平衡。
综上所述,中医药改善肿瘤患者免疫功能的处方以扶正祛邪为原则,扶正以益气为本,有气虚、气血、气阴的偏重,肝、肺、脾、胃等脏腑归经的指向,尤重脾胃中气的调理;祛邪因癌种的痰湿瘀毒滞、寒热属性不同,选择清热化痰、理气活血药以治标。
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文章来源:郑玉敏,董慧静,张旭等.基于数据挖掘分析中医药改善肿瘤患者免疫功能的用药规律[J].浙江中医药大学学报,2023,47(09):1049-1058.
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