基于關(guān)聯(lián)規(guī)則和復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類研究中藥外洗方治療奧沙利鉑神經(jīng)毒性的組方規(guī)律

廣州中醫(yī)藥大學(xué)附屬中山中醫(yī)院 廣東，中山 528400

奧沙利鉑(Oxaliplatin，OXA)是第三代鉑類抗腫瘤藥物，不僅是治療結(jié)直腸癌的一線藥物之一，對(duì)胃癌、肝癌及胰腺癌等消化系統(tǒng)腫瘤也具有較好的療效及安全性[1]，但其化療相關(guān)性周圍神經(jīng)毒性（chemotherapy-induced peripheral neuropathy，CIPN)卻大大限制了其臨床應(yīng)用。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，奧沙利鉑CIPN發(fā)生率可高達(dá)90%[2]，這在很大程度上影響了藥物的療效、患者的生活質(zhì)量以及后續(xù)治療的進(jìn)程。

目前臨床研究中用于防治奧沙利鉑CIPN的西藥眾多[3]，但治療效果有限，而在西醫(yī)治療的基礎(chǔ)上結(jié)合中醫(yī)療法往往能取得不錯(cuò)的療效。奧沙利鉑CIPN主要表現(xiàn)為手足麻木、刺痛、感覺(jué)異?；蛉笔У?，根據(jù)癥狀可歸屬于中醫(yī)學(xué)痹證、血痹等范疇。其中醫(yī)治療方法包括中藥湯劑內(nèi)服、外洗、中藥注射、針刺、電針等[4]。其中，中藥外洗治療能改善局部血液循環(huán)，藥物可經(jīng)皮膚腠理而直達(dá)病灶緩解癥狀，減少了藥物對(duì)消化道的刺激，同時(shí)亦具有操作簡(jiǎn)便、療效確切、副作用小以及價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)。本研究通過(guò)復(fù)習(xí)文獻(xiàn)，收集治療奧沙利鉑CIPN的中藥外洗處方，運(yùn)用關(guān)聯(lián)規(guī)則及復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類等方法進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，旨在分析所納入方劑的組方規(guī)律并提取新處方，為臨床治療該病提供新思路。

1 資料和方法

1.1 資料來(lái)源 本研究收集納入2007年至2017年(檢索截止日期：2017年10月1日)中國(guó)知網(wǎng)及萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)中有關(guān)運(yùn)用中藥外洗方劑治療奧沙利鉑CIPN的臨床研究以及名醫(yī)經(jīng)驗(yàn)介紹等文獻(xiàn)，收錄其中的經(jīng)驗(yàn)處方及自擬處方如“溫經(jīng)活血方”“四藤一仙湯”“雙筋龍湯”等[5-9]，并排除其中具體藥物、藥量不明、藥物不全及重復(fù)的處方，最后篩選出60首中藥外洗處方。

1.2 處方錄入 將上述篩選后的處方錄入v2.5版中醫(yī)傳承輔助系統(tǒng)（traditional Chinese medicine inheritance support system，TCMISS）。數(shù)據(jù)錄入后由專人負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)審核，并對(duì)藥物名稱進(jìn)行統(tǒng)一，以減少人為誤差，確保數(shù)據(jù)的可靠性。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法 采用TCMISS中的“方劑分析”功能進(jìn)行組方規(guī)律分析，統(tǒng)計(jì)出藥物使用頻次、分析組方規(guī)律、分析新方（包含聚類分析、提取組合等）。統(tǒng)計(jì)分析方法采用該系統(tǒng)自帶的改進(jìn)的互信息法、復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類，無(wú)監(jiān)督熵層次聚類等[10-11]。

2 結(jié)果

2.1 常用藥物頻次分析 對(duì)收集的60首處方中共106味中藥進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，使用頻次排在前5位的中藥依次為紅花、桂枝、當(dāng)歸、黃芪、川芎，其中出現(xiàn)頻次在10次以上的有15味藥物。見(jiàn)表1。

表1 治療奧沙利鉑CIPN外洗處方中頻次≥10次的藥物

2.2 高頻次藥物關(guān)聯(lián)規(guī)則分析 按照藥物組合出現(xiàn)頻次由高到低排序，其中紅花、桂枝、當(dāng)歸和黃芪的四味藥物的相互組合的使用頻率排在前3位。見(jiàn)表2。

表2 處方中支持度≥15的藥物組合頻次

使用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法，將支持度個(gè)數(shù)設(shè)為10，置信度設(shè)為0.9，篩選出常用的2～3味藥物關(guān)聯(lián)規(guī)則共19個(gè)，藥物之間關(guān)聯(lián)規(guī)則見(jiàn)圖1。藥物處方中使用頻次≥10次的藥物組合的關(guān)聯(lián)規(guī)則置信度見(jiàn)表3。

圖1 處方中常用藥物的關(guān)聯(lián)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)圖

2.3 熵聚類分析

2.3.1 藥物間關(guān)聯(lián)度分析 通過(guò)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)及多個(gè)參數(shù)提取數(shù)據(jù)的預(yù)讀，結(jié)合本研究的方劑和藥味數(shù)量，調(diào)整相關(guān)度為8、懲罰度為4進(jìn)行聚類分析，將關(guān)聯(lián)系數(shù)0.025以上的藥對(duì)列表。見(jiàn)表4。

2.3.2 核心組合分析 以上述藥物間的關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果作為基礎(chǔ)，運(yùn)用復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類的層次聚類分析，演算出3味藥的核心組合。見(jiàn)表5。

2.3.3 新處方分析 在核心組合提取的基礎(chǔ)上，運(yùn)用無(wú)監(jiān)督熵層次聚類算法得到4個(gè)新的候選處方，具體分別為處方一：丹參、老顴草、透骨草、地龍；處方二：地龍、威靈仙、水蛭、桃仁；處方三：水蛭、桃仁、全蝎、川烏；處方四：牛膝，僵蠶、桃仁、當(dāng)歸、黃芪。見(jiàn)圖2。

3 討論

徐靈胎[12]在其著作《醫(yī)學(xué)源流論》中提到“一以治表，一以治里……閉塞其氣，使藥性從毛孔而入其腠理，通經(jīng)貫絡(luò)，或提而出之，或攻而散之”，外治之藥通過(guò)毛孔腠理行走經(jīng)絡(luò)，亦可達(dá)到治病救人之效。奧沙利鉑CIPN按照Levi標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)可分為4級(jí)，1～2級(jí)通常易于痊愈，而3級(jí)以上CIPN，除感覺(jué)異常、遲鈍外，兼有功能障礙，臨床難治且難以痊愈。清代沈金鰲[13]在《雜病源流犀燭·麻木源流》中提出：“麻木，風(fēng)虛病亦兼寒濕痰血病也。麻，非癢非痛，肌肉之內(nèi)，如千萬(wàn)孑蟲(chóng)亂行，或遍身淫淫如蟲(chóng)行有聲之狀，按之不止，搔之愈甚，有如麻木之狀。木，不癢不痛，自己肌肉如人肌肉，按之不知，掐之不覺(jué)，有如木之厚?！薄夺t(yī)學(xué)六要·麻木》中云：“麻屬痰屬虛；木則全屬濕痰死血一塊，不知痛癢，若木然是也?！盵14]所以木是麻之甚，與3級(jí)以上的神經(jīng)毒性相對(duì)應(yīng)，麻木由氣血俱虛、經(jīng)脈失于濡養(yǎng)，或氣血凝滯、經(jīng)絡(luò)失暢，或寒濕痰瘀留阻脈絡(luò)所致。因此，奧沙利鉑CIPN主要由“虛”“瘀”“寒”所致，中藥熏洗治療可調(diào)和氣血、溫通經(jīng)絡(luò)，改善局部血液循環(huán)，使藥物經(jīng)皮膚腠理直達(dá)病灶而緩解癥狀。從奧沙利鉑CIPN致病范圍來(lái)看，其神經(jīng)毒性多發(fā)生于肘膝關(guān)節(jié)以下，即絡(luò)脈循行之處，且以浮絡(luò)或?qū)O絡(luò)為主，為患者氣血所到難及之處，內(nèi)服效果可能欠佳，而局部外用效果可能更能藥專力雄。另一方面，化療患者在化療期間易出現(xiàn)嘔吐[15]，以外洗方替代口服湯劑既提高了藥物利用率，也減少了對(duì)胃腸道的刺激。同時(shí)中藥熏洗治療亦具有操作簡(jiǎn)便、療效確切、副作用小以及價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)。何斌等[16]對(duì)采用中藥泡洗防治奧沙利鉑CIPN的文獻(xiàn)進(jìn)行Meta分析，結(jié)果顯示中藥泡洗對(duì)奧沙利鉑CIPN具有確切療效。

表3 處方中使用頻次≥10次的藥物組合的關(guān)聯(lián)規(guī)則置信度

表4 基于改進(jìn)的互信息法的藥物間關(guān)聯(lián)度分析

表5 基于復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類的治療奧沙利鉑神經(jīng)毒性的核心組合

圖2 新處方藥物網(wǎng)絡(luò)圖

本研究利用TCMISS，對(duì)治療奧沙利鉑神經(jīng)毒性的60首中藥外洗處方進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，并且演化出4個(gè)潛在的新處方。TCMISS是由中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所開(kāi)發(fā)的一款軟件，其除了一般統(tǒng)計(jì)法，還擁有文本挖掘、關(guān)聯(lián)規(guī)則、復(fù)雜系統(tǒng)熵方法等挖掘分析方法，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于名醫(yī)驗(yàn)案的數(shù)據(jù)挖掘、疾病中藥用藥規(guī)律分析等[17-18]。

通過(guò)分析藥物使用頻次發(fā)現(xiàn)，在治療奧沙利鉑CIPN的中藥外洗處方中，使用頻率較高的主要為活血祛瘀藥（紅花、桃仁、川芎等）、溫里藥（桂枝、細(xì)辛等）、補(bǔ)益氣血藥（當(dāng)歸、黃芪等）、祛風(fēng)濕藥（威靈仙、川烏、透骨草等）以及通經(jīng)活絡(luò)藥（地龍）等。奧沙利鉑CIPN屬于中醫(yī)學(xué)的痹證、血痹等范疇，具有“虛、瘀、寒”的特點(diǎn)[19]。紅花作為其中使用頻率最高的藥物，具有活血化瘀的作用，而其所含的黃色素可以抑制神經(jīng)細(xì)胞的凋亡，對(duì)氧化性的神經(jīng)損傷具有保護(hù)作用[20]。桂枝則主要取其通利血脈、助陽(yáng)化氣、通陽(yáng)行瘀之功。當(dāng)歸、黃芪可補(bǔ)益氣血，亦有研究表明二者配合使用具有保護(hù)心腦血管、調(diào)節(jié)免疫功能、改善造血功能以及抑制腫瘤增殖等藥理作用[21]。透骨草辛散溫化，可祛風(fēng)勝濕、止痛，其含黃酮、香豆素、萘醌等成分，具有鎮(zhèn)痛、抗炎和抗腫瘤等藥理作用[22]。

通過(guò)頻次使用則可見(jiàn)“紅花、桂枝、當(dāng)歸和黃芪”的相互組合頻次最高。通過(guò)對(duì)高頻次藥物關(guān)聯(lián)規(guī)則分析發(fā)現(xiàn)，“桃仁-黃芪”“桃仁-當(dāng)歸”“川芎、雞血藤-桂枝”“雞血藤、桂枝、黃芪-當(dāng)歸”“當(dāng)歸、雞血藤、桂枝-黃芪”及“川芎、當(dāng)歸、桂枝-黃芪”關(guān)聯(lián)最為緊密。進(jìn)行藥物間關(guān)聯(lián)度分析后發(fā)現(xiàn)，常用的藥對(duì)有“川烏-生曬參”“川烏-首烏藤”“川烏-丹參”等。通過(guò)復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類的層次聚類分析共演算出8個(gè)由三味藥組成的核心組合，其組成主要為黃芪、桃仁、當(dāng)歸、牛膝、丹參、川烏、威靈仙、透骨草、老顴草、地龍、水蛭、全蝎、僵蠶等辛溫行散的藥物，以活血、益氣、散寒、祛風(fēng)濕、通絡(luò)等功用為主。

綜上所述，奧沙利鉑CIPN的主要病因病機(jī)為瘀血內(nèi)阻、氣血虧虛、寒濕凝聚，經(jīng)絡(luò)不通等，治法上當(dāng)以活血化瘀、益氣補(bǔ)血、散寒通絡(luò)、祛風(fēng)除濕為主。正如王清任所說(shuō)：“元?dú)饧忍?，必不能達(dá)于血管，血管無(wú)力，必停留而瘀”?！峨s病源流犀燭》中提出：“麻，氣虛是本，風(fēng)痰是標(biāo)；木，死血凝滯于內(nèi)，而外挾風(fēng)寒，陽(yáng)氣虛敗，不能運(yùn)動(dòng)。”[13]腫瘤患者多屬痰瘀體質(zhì)，多因痰瘀而致病，在經(jīng)多次細(xì)胞毒性藥物治療后氣血損傷更甚，氣虛無(wú)力運(yùn)血，血行不暢則瘀于局部，肢體筋脈失于濡養(yǎng)則麻木不仁，絡(luò)脈瘀阻，陽(yáng)氣郁于內(nèi)而不能外達(dá)則寒。這與本研究所得結(jié)果大體一致，本病多為本虛標(biāo)實(shí)致病，臨床多以急則治標(biāo)，緩則治本為原則，標(biāo)本兼顧，從根本上治療該病。

基于該研究獲得治療奧沙利鉑神經(jīng)毒性4個(gè)新的外洗處方，可為臨床上用藥及辨證論治提供參考。本研究運(yùn)用TCMISS進(jìn)行組方規(guī)律分析，相比以往的醫(yī)案整理、專家論著或經(jīng)驗(yàn)介紹能夠更為規(guī)范地提取有效的新信息，對(duì)治療奧沙利鉑 CIPN及未來(lái)新藥研發(fā)有一定的參考價(jià)值，但本研究所得出的核心組合及新處方仍需待臨床應(yīng)用及實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)一步評(píng)價(jià)療效。