何俐瑩,陶雪瑩,岑超
變應(yīng)性鼻炎(allergic rhinitis,AR)又稱過(guò)敏性鼻炎、變態(tài)反應(yīng)性鼻炎。是一種吸入外界過(guò)敏性抗原而引起的、以鼻癢、打噴嚏、流清涕等為主要癥狀的疾?。?]。AR是兒童極為常見(jiàn)的一種慢性鼻黏膜充血的疾病,鼻癢是本病的重要特征;過(guò)敏發(fā)作期還會(huì)出現(xiàn)眼部過(guò)敏癥狀;呼吸道過(guò)敏嚴(yán)重的病兒還會(huì)出現(xiàn)過(guò)敏性咳嗽和哮喘[2]。
中醫(yī)將變態(tài)反應(yīng)性鼻炎歸為“鼻鼽”的范圍,鼽,古籍中指鼻塞不通,也指鼻子流清涕,在此取意后者。中醫(yī)認(rèn)為AR多發(fā)于肺、脾、腎三臟的虛弱,其主要包括肺氣虛、脾氣虛、腎陽(yáng)不足等證[3];而西醫(yī)認(rèn)為AR是個(gè)體接觸過(guò)敏原后由免疫球蛋白-E(IgE)介導(dǎo)的超敏反應(yīng),由多種細(xì)胞因子和炎性因子共同參與的鼻黏膜慢性非感染性炎癥。復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏(MNO)是貴州苗族驗(yàn)方,由木芙蓉葉、地榆兩味中藥組成,具有解表通竅,清熱解毒的功效,現(xiàn)代臨床常應(yīng)用于干燥性鼻炎[4]、變應(yīng)性鼻炎[5]、急性鼻炎[6]等多種鼻腔疾?。?]。現(xiàn)代藥理研究表明,復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏可以降低小鼠耳郭腫脹,并且能顯著抑制二甲苯致小鼠耳毛細(xì)血管通透性增高及對(duì)抗醋酸致小鼠腹腔毛細(xì)血管通透性增高,具有良好的抗炎作用。但復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏組方成分復(fù)雜,作用靶點(diǎn)多,而目前尚無(wú)復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏治療AR的有效靶點(diǎn)及信號(hào)通路的研究。
本研究分析了重慶醫(yī)科大學(xué)附屬婦女兒童醫(yī)院采用復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏治療AR的臨床療效,并利用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析其潛在的關(guān)鍵靶點(diǎn)及作用機(jī)制,為其以后的臨床及基礎(chǔ)研究提供可靠的參考。
1.1 一般資料選擇重慶醫(yī)科大學(xué)附屬婦女兒童醫(yī)院2019年10月至2020年12月確診為AR的病人130例,其中男性68例,女性62例;年齡范圍6~12歲;病程范圍4~12周,按數(shù)字表法將入選的病人分為對(duì)照組和治療組兩組,每組分別65例;兩組一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。見(jiàn)表1。病人及其近親屬知情同意,本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)赫爾辛基宣言》相關(guān)要求
表1 兩組變應(yīng)性鼻炎130例一般資料比較
1.2 西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《變應(yīng)性鼻炎的診治原則和推薦方案(2004年,蘭州)》[8],臨床癥狀:①打噴嚏、清水樣涕、鼻塞、鼻癢等癥狀出現(xiàn)2項(xiàng)以上,每天癥狀持續(xù)或累計(jì)1 h以上,可伴有眼癢、流淚和眼紅等眼部癥狀;②體征:常見(jiàn)鼻黏膜蒼白、水腫,鼻腔水樣分泌物;③變應(yīng)原檢測(cè):至少一種變應(yīng)原皮膚點(diǎn)刺實(shí)驗(yàn)(SPT)和(或)血清特異型IgE陽(yáng)性。
1.3 中醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《中醫(yī)臨床診療指南-耳鼻咽喉疾病分冊(cè)》[9],本病分為四類證候:①肺氣虛寒證:發(fā)作性鼻癢,噴嚏連作,清涕量多,鼻塞,嗅覺(jué)減退;鼻黏膜色淡、腫脹;語(yǔ)聲低,易患感冒,經(jīng)常咳嗽、咳痰;舌淡紅,苔薄白,脈細(xì)弱。②脾氣虛弱證:發(fā)作性鼻癢,噴嚏連作,清涕量多,鼻塞,嗅覺(jué)減退;鼻黏膜色淡、腫脹;食少,便溏,倦怠乏力;舌淡紅或胖,邊有齒痕,苔薄白,脈細(xì)弱。③腎陽(yáng)不足:發(fā)作性鼻癢,噴嚏連作,清涕量多,鼻塞,嗅覺(jué)減退;鼻黏膜蒼白、腫脹;畏寒,肢冷,腰膝酸軟;舌淡,苔白,脈沉細(xì)。④肺經(jīng)伏熱證:發(fā)作性鼻癢,噴嚏連作,清涕量多或?yàn)轲こ硖?,鼻塞,嗅覺(jué)減退;鼻黏膜偏紅、腫脹;口干;舌紅,苔薄白或薄黃,脈數(shù)。
1.4 納入標(biāo)準(zhǔn)①符合變態(tài)反應(yīng)性鼻炎中∕西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn);②至少有2個(gè)主要癥狀;③2周內(nèi)未接受抗過(guò)敏藥或免疫調(diào)節(jié)藥物。
1.5 排除標(biāo)準(zhǔn)①非變態(tài)反應(yīng)性鼻炎;②患上、下呼吸道感染,及其他鼻部疾??;③近1個(gè)月用過(guò)腎上腺糖皮質(zhì)激素,或2周內(nèi)進(jìn)行過(guò)變應(yīng)性鼻炎治療;④正在使用大環(huán)內(nèi)酯類抗生素和(或)系統(tǒng)使用咪唑類抗真菌藥者。
1.6 退出(脫落)標(biāo)準(zhǔn)①對(duì)復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏出現(xiàn)或疑似過(guò)敏反應(yīng)或嚴(yán)重不良事件;②治療過(guò)程中,出現(xiàn)其他情況不宜繼續(xù)使用;③病人依從性差,未遵醫(yī)囑用藥者,或自動(dòng)中途換藥者;
1.7 治療方法對(duì)照組采用丙酸氟替卡松鼻噴霧劑(葛蘭素史克集團(tuán)公司,輔舒良50 μg×120噴)治療,觀察組采用復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏(貴州良濟(jì)藥業(yè)有限公司),早晚各1次,取長(zhǎng)約1 cm涂于鼻腔內(nèi),治療療程4周。
1.8 觀察指標(biāo)觀察對(duì)比病人用藥前后尿中白三烯E4(LTE4)以及血清中腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素(IL)-4、IL-6、IL-12等炎性因子水平。
1.9 療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)癥狀記分評(píng)定療效。觀察病人用藥前后的主要癥狀變化情況:①鼻塞:主要以口呼吸為4分;需用口輔助呼吸為3分;用鼻子勉強(qiáng)自主呼吸為2或1分。②鼻癢:無(wú)法忍受為4分;持續(xù)性鼻癢可耐受為3分;間歇性鼻癢可耐受為2分;偶有鼻癢為1分。③打噴嚏:1次連打噴嚏個(gè)數(shù)≥11個(gè)為4分;6~10個(gè)為3分;3~5個(gè)為2分,1~2個(gè)為1分。④流涕:每日流涕次數(shù)≥10次為4分;5~9次為3分;≤4次為1~2分。⑤眼癢流淚:持續(xù)眼癢流淚為3分;間歇性眼癢流淚為2分;偶有眼癢流淚為1分。癥狀改善百分率=(治療前總分-治療4周后總分)∕治療前總分×100%。①顯效:癥狀改善百分率≥66%;②有效:癥狀改善百分率26%~65%;③無(wú)效:癥狀改善百分率≤25%。
1.10 基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究利用TCMSP數(shù)據(jù)庫(kù)(https:∕∕tcmspw.com∕tcmsp.php)、UniProt數(shù) 據(jù) 庫(kù)(https:∕∕www.uniprot.org∕)、GeneCards數(shù) 據(jù) 庫(kù)(https:∕∕www.genecards.org∕)、STRING數(shù) 據(jù) 庫(kù)(https:∕∕string-db.org∕)、DrugBank數(shù) 據(jù) 庫(kù)(https:∕∕www.drugbank.ca∕)對(duì)復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏潛在有效成分進(jìn)行篩選[10-11],化合物篩選標(biāo)準(zhǔn):DL≥0.18[12-14]或符合Lipinski類藥性五原則。通過(guò)OMIM數(shù)據(jù)庫(kù)、GeneCards數(shù)據(jù)庫(kù)、DrugBank數(shù)據(jù)庫(kù),以Allergic rhinitis為關(guān)鍵詞,同時(shí)以來(lái)源為人類(homo sapiens)為條件,檢索和篩選AR相關(guān)的靶點(diǎn)。將每個(gè)化合物與其作用的AR靶點(diǎn)相聯(lián)系,采用Cytoscape 3.7.1軟件進(jìn)行復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏的成分-AR相關(guān)靶點(diǎn)相互作用網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建并繪制網(wǎng)絡(luò)圖。采用R語(yǔ)言中的Bioc-Manager包對(duì)復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏活性成分和AR共同靶點(diǎn)進(jìn),基因本體論(gene ontology,GO)分析和京都基因與基因組百科全書(KEGG)通路富集分析。
1.11 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理,其中癥狀積分?jǐn)?shù)據(jù)采用非參數(shù)秩和檢驗(yàn);計(jì)量資料用±s表示,采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料用例(%)表示,采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 兩組臨床療效比較治療4周后,觀察組的總有效率明顯高于對(duì)照組,兩組臨床總有效率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表2。
表2 兩組變應(yīng)性鼻炎130例臨床療效比較∕例(%)
2.2 兩組治療前和治療4周后尿中LTE4水平治療前,觀察組與對(duì)照組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,治療4周后,兩組尿LTE4水平均顯著低于治療前(P<0.001)。治療后,對(duì)照組、觀察組TNF-α、IL-4、IL-6、IL-12表達(dá)水平均出現(xiàn)顯著下降,組間相比,采用復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏的觀察組TNF-α、IL-4、IL-6、IL-12表達(dá)量顯著低于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。見(jiàn)表3。
表3 兩組變應(yīng)性鼻炎130例LTE4水平、血清炎性因子變化比較
表3 兩組變應(yīng)性鼻炎130例LTE4水平、血清炎性因子變化比較
注:LTE4水平為白三烯E4水平,TNF-α為腫瘤壞死因子-α,IL-4為白細(xì)胞介素-4,IL-6為白細(xì)胞介素-6,白細(xì)胞介素-12為IL-12。
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2.3 活性化合物的篩選及其靶點(diǎn)預(yù)測(cè)通過(guò)篩選,共得到9個(gè)主要活性成分,包括山柰酚、槲皮素、β-谷甾醇、丁子香萜、2,3,8-三鄰甲基鞣花酸等,見(jiàn)表4。通過(guò)變應(yīng)性鼻炎靶點(diǎn)篩選,得到AR相關(guān)靶點(diǎn)3 715個(gè),復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏藥物靶點(diǎn)基因146個(gè),并且得到復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏治療AR的潛在靶點(diǎn)117個(gè),其結(jié)果見(jiàn)圖1-Venn diagram。
表4 復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏的9個(gè)主要活性成分
2.4 靶點(diǎn)PPI網(wǎng)絡(luò)、關(guān)鍵基因分析將117個(gè)潛在靶點(diǎn)倒入String數(shù)據(jù)庫(kù),進(jìn)行蛋白互作分析,最后使用String繪制軟件構(gòu)建復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò)圖,見(jiàn)圖2。Degree值越大表示該靶點(diǎn)為AR疾病的關(guān)鍵靶點(diǎn),與AR密切相關(guān),選取Degree值前10的關(guān)鍵靶點(diǎn),構(gòu)建其關(guān)鍵靶點(diǎn)的PPI網(wǎng)絡(luò),見(jiàn)圖3,4。前10個(gè)疾病靶點(diǎn)如下:AKT1、IL6、ALB、VEGFA、CASP3、JUN、MAPK8、PTGS2、MAPK1、MYC,表明前10個(gè)靶點(diǎn)在復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏治療AR過(guò)程中起關(guān)鍵性作用。
2.5 成分-靶點(diǎn)-通路網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建采用Cytoscape 3.7.1軟件,構(gòu)建了復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏治療AR成分-靶點(diǎn)-通絡(luò)網(wǎng)絡(luò)圖,見(jiàn)圖5。其中綠色為活性成分,紫色為化合物作用的靶點(diǎn),其中作用靶點(diǎn)117個(gè),提示這些蛋白可作為復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏治療AR的潛在靶點(diǎn)。
2.6 GO分析和KEGG通路富集分析為解釋復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏治療AR的作用機(jī)制,采用R語(yǔ)言對(duì)復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏活性成分和AR共同靶點(diǎn)進(jìn)行GO分析(圖6),共獲得117條GO生物學(xué)過(guò)程,其主要包括核受體活性、轉(zhuǎn)錄因子活性、類固醇激素受體活性、細(xì)胞因子受體結(jié)合、細(xì)胞因子活性、血紅素結(jié)合、四曲吡咯結(jié)合、氧化還原酶活性等,表明復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏可以通過(guò)多種生物學(xué)調(diào)控過(guò)程發(fā)揮治療AR的作用。
KEGG通路富集顯示復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏治療AR關(guān)鍵基因靶點(diǎn)主要富集通路有108條,主要涉及流體剪切應(yīng)力和動(dòng)脈粥樣硬化通路、糖尿病并發(fā)癥AGE-RAGE信號(hào)通路、TNF信號(hào)通路、輔助性T細(xì)胞17信號(hào)通路、HIF-1信號(hào)通路、NF-κB信號(hào)通路、甲型流感通路、PI3K-Akt信號(hào)通路、MAPK信號(hào)通路等,根據(jù)P≤0.05選取排名靠前的30條通路,見(jiàn)表5。
表5 復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏治療變應(yīng)性鼻炎KEGG富集分析結(jié)果
變應(yīng)性鼻炎發(fā)生機(jī)制和輔助性T淋巴細(xì)胞亞群Th1∕Th2平衡、炎性因子異常表達(dá)關(guān)系密切,炎性因子異常不僅在變應(yīng)性病變過(guò)程中具有關(guān)鍵作用,而且其對(duì)疾病預(yù)后有一定影響[15]。在Th1∕Th2平衡中,Th1主要釋放Th1型細(xì)胞因子γ干擾素(IFN-γ)、IL-2抑制Th2釋放的炎性因子TNF-α、IL-4、IL-6、IL-12,從而控制機(jī)體的免疫應(yīng)答。本研究治療后,兩組的TNF-α、IL-4、IL-6、IL-12均有顯著下降,說(shuō)明在治療之后,病人體內(nèi)炎癥反應(yīng)多得到有效抑制,進(jìn)一步對(duì)組間數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn),使用復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏的觀察組炎癥抑制效果顯著優(yōu)于常規(guī)治療的對(duì)照組,說(shuō)明其具有抑制炎癥反應(yīng)的效果。并且藥物可降低變應(yīng)性鼻炎病人尿LTE4水平,提示其一方面可能通過(guò)干預(yù)的生物合成或作用于白三烯(LTs)受體,抑制LTs的釋放,從而降低對(duì)中性粒細(xì)胞、嗜酸粒細(xì)胞及單核細(xì)胞等的趨化作用,使作用于鼻腔黏膜的炎癥介質(zhì)、細(xì)胞因子的數(shù)量降低,炎性細(xì)胞聚集、浸潤(rùn)減少,從而達(dá)到減少鼻腔炎癥反應(yīng)的作用,從而達(dá)到緩解AR發(fā)作的目的。本研究中,將復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏直接涂于病人鼻腔黏膜,藥物成分可被鼻腔黏膜快速吸收,直接作用于鼻腔黏膜肥大細(xì)胞等致敏細(xì)胞,改善細(xì)胞功能,在達(dá)到快速緩解癥狀的同時(shí),減少藥物用量,避免不良反應(yīng)發(fā)生。若將其涂抹于身體其他部位,其效果明顯不如涂抹于鼻腔黏膜處。本研究治療期間,觀察組所有病人未見(jiàn)鼻腔黏膜損傷或黏膜功能減退者,說(shuō)明將復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏直接涂于病人鼻腔黏膜具有較高的安全性。而長(zhǎng)期大量使用丙酸氟替卡松等激素類藥物則易導(dǎo)致聲嘶、鼻衄等多種不良反應(yīng)。
通過(guò)篩選,共得到9個(gè)主要活性成分,其中槲皮素可抑制一氧化氮(NO)、前列腺素D2(PGD2)、環(huán)氧化酶-2(COX-2)的水平,并通過(guò)抑制核因子κB(NF-κB)和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號(hào)通路發(fā)揮抗炎作用[16];山柰酚能夠有效降低煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶-4(NOX4)、吞噬細(xì)胞NADPH氧化酶的一個(gè)亞單位p67phox蛋白的表達(dá)量,從而發(fā)揮抗氧化作用[17]。胡蘿卜甙功能廣泛,具有良好的抗腫瘤、抗氧化、抗炎等作用[18]。2,3,6-O-三沒(méi)食子酰甲基-β-D-吡喃葡萄糖苷、6-O-雙沒(méi)食子酰甲基-β-D-吡喃葡萄糖苷、2,3,8-三鄰甲基鞣花酸是地榆中糖苷類成分,有研究表明,有研究發(fā)現(xiàn)地榆中的抗炎活性物質(zhì)是糖苷類化合物,能顯著降低IL-1β水平,升高IL-10水平,且明顯下調(diào)NFκB蛋白活性,具有明顯的抗炎效果[19-20]。
變應(yīng)性鼻炎是變應(yīng)原進(jìn)入人體后,經(jīng)巨噬細(xì)胞等抗原呈遞細(xì)胞處理后,產(chǎn)生IgE抗體,附著于肥大細(xì)胞等的細(xì)胞膜上,因而使鼻黏膜致敏。當(dāng)變應(yīng)原再次進(jìn)入人體時(shí),與IgE結(jié)合,使肥大細(xì)胞膜變構(gòu),釋放出大量生物活性介質(zhì)如組胺、白三烯、嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子、血小板活化因子、TNF-α、IL-4,IL-6及IL-12等[21]。本研究治療后,觀察組的總有效率明顯高于對(duì)照組,說(shuō)明復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏治療變應(yīng)性鼻炎可有效改善病人臨床癥狀。丙酸氟替卡松可經(jīng)抑制白細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等釋放細(xì)胞因子,發(fā)揮抗過(guò)敏、抗炎作用,達(dá)到緩解臨床癥狀的目的。與丙酸氟替卡松治療變應(yīng)性鼻炎相比較,復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏治療AR機(jī)制更加復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究表明,復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏治療AR可能是通過(guò)PTGS2、IL-6、MAPK1、VEGFA等關(guān)鍵靶點(diǎn)發(fā)揮作用,其中PTGS2與炎癥和有絲分裂發(fā)生相關(guān)的前列腺素生物合成有關(guān),MAPK蛋白激酶調(diào)控著炎癥反應(yīng)等多種重要的細(xì)胞生理∕病理過(guò)程,其中P38MAPK∕NF-κB通路是經(jīng)典的炎癥免疫通路,是一種重要的炎癥調(diào)控因子[22-23]。復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏治療AR可能參與調(diào)控AGE-RAGE、TNF、IL-17炎性因子通路等多條通路信號(hào),通過(guò)控制其中炎性因子的釋放、激素的水平、Th1∕Th2平衡來(lái)對(duì)AR起治療作用。本研究的臨床研究也證實(shí),復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏可降低AR病人TNF-α、IL-4、IL-6、IL-12炎性因子水平,從而改善其癥狀。本研究因治療時(shí)間相對(duì)較短,所得結(jié)果可能存在一定偏差。
綜上所述,采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)結(jié)合臨床研究,初步闡明了復(fù)方木芙蓉涂鼻軟膏治療AR的作用機(jī)制,可能是通過(guò)作用于PTGS2、IL-6、MAPK1等靶點(diǎn)參與調(diào)控AGE-RAGE、TNF、IL-17等信號(hào)通路,發(fā)揮控制炎癥的作用,從而控制AR的發(fā)生,此為后續(xù)復(fù)方木芙蓉涂鼻軟的藥理機(jī)制分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提供了理論支撐。
(本文圖1~6見(jiàn)插圖1-7)