基于數據挖掘研究單味與復方雷公藤制劑對類風濕關節炎貧血患者免疫、炎癥、肝腎功能的影響①

孫艷秋 劉 健 忻 凌 文建庭 董文哲 方妍妍

(安徽中醫藥大學研究生院，合肥 230038)

類風濕關節炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種多因素導致的以滑膜炎、軟骨及骨的破壞為特征的自身免疫性疾病，可侵犯全身多個系統[1]。貧血為其最常見的關節外表現之一，與關節炎嚴重程度、疾病活動性及其預后關系密切[2]，可作為評估RA預后的獨立參考因素[3]。

RA貧血以慢性病貧血(anemia of chronic disease，ACD)為主，貧血程度會隨疾病進展加重[4]。雷公藤是被熱點研究的RA調節免疫的藥物，主要成分為生物堿、萜類[5]，活性成分為雷公藤甲素，具有抗炎、免疫抑制、抗腫瘤等多方面的作用[6]，然而其對肝腎功能，生殖、消化、泌尿等系統有明確損害[7]。雷公藤多苷片為臨床上常用的單味雷公藤制劑，應用治療類風濕關節炎、紅斑狼瘡、腎病綜合征等自身免疫性疾病，有較好的臨床療效，但其對肝腎功能、生殖、消化、神經系統引起的毒副作用及不良反應不容忽視[8]。

復方雷公藤制劑新風膠囊為安徽省中醫院劉健教授創制，具有良好的調節免疫、抗炎、抗氧化、改善貧血的作用[9,10]，由雷公藤、黃芪、薏苡仁、蜈蚣4味中藥通過配伍組成，在臨床運用多年，療效顯著且不良反應少。本研究以實驗室指標為核心療效評價指標，采用關聯規則、隨機行走模型等方法對我院風濕病科RA貧血住院患者相關病歷資料，進行數據挖掘分析，探討雷公藤不同劑型(單味雷公藤和復方雷公藤)對患者貧血、免疫、炎癥、肝腎功能、脂代謝指標的影響。

1 資料與方法

1.1資料

1.1.1診斷標準 參考2010年美國風濕病學會和歐洲抗風濕病聯盟提出的最新RA分類標準和評分系統[11]。按照世界衛生組織診斷標準，貧血定義為成年男性Hb<130 g/L，成年女性Hb<120 g/L。

1.1.2納入及排除標準 納入標準：符合以上診斷標準者。排除標準：①不符合診斷標準者；②合并心、腦、肺、肝、腎和造血系統等嚴重器質性疾病；③RA以外的繼發性貧血患者；④無完整實驗室檢查者；⑤未成年及妊娠期患者。

1.1.3一般資料及分組 利用醫院信息系統(hospital information system,HIS)收集安徽省中醫院風濕病科2012年6月～2017年12月RA伴貧血住院患者的病歷資料，共計1 141例患者符合本研究要求。使用雷公藤多苷片口服者(3次/d，10 mg/次)為單味雷公藤組(TPT組)，使用新風膠囊口服者(3次/d，3粒/次)為復方雷公藤組(XFC 組)。選取血常規指標：紅細胞計數(RBC)、血紅蛋白(Hb)、紅細胞壓積(HCT)、紅細胞平均體積(MCV)；炎癥指標：血沉(ESR)、超敏-C反應蛋白(Hs-CRP)；免疫指標：類風濕因子(RF)、抗環瓜氨酸肽抗體(Anti-CCP)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)；肝腎功能及脂代謝指標：丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉移酶 (AST)、血肌酐(CREA)、尿素氮(BUN)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)。以上指標的檢測均在安徽省中醫院檢驗中心完成，RF、Hs-CRP、IgA、IgM、IgG、ALT、AST、CREA、BUN、TC、TG采用日立7060型全自動生化分析儀測定。ESR 采用MONTTOR 100血沉儀檢測；Anti-CCP采用IMMULITE 2000XPi檢測。本次研究方案經安徽省中醫院倫理委員會批準后實施。

1.2方法

1.2.1數據提取 利用SQL Server管理工具從我院風濕病科資料數據庫中調取住院資料，進行數據提取、轉換，按照需求建立數據庫，經檢錯、清理噪聲數據后鎖定數據。

1.2.2數據預處理 用藥后RBC、Hb升高設為“T”，正常及降低設為“F”；IgA、IgG、IgM、RF、CCP-AB、Hs-CRP、ESR、ALT、AST、CREA、BUN、TC、TG下降取值定為“T”，正常及上升定為“F”。

2 結果

2.1兩組患者一般情況 依據納入及排除標準，共計1 141例RA患者符合本研究要求，其中TPT組504例，XFC組637例。兩組患者在性別、年齡及住院治療天數等方面，差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

2.2兩組RA貧血患者的貧血指標治療前后及差值情況 與本組治療前相比，兩組RA貧血患者經不同雷公藤制劑治療后，貧血指標RBC、Hb、HCT、MCV指標值均升高，差異有統計學意義(P<0.05或P<0.01)；兩組治療前后差值相比較，XFC在升高RBC、Hb、HCT、MCV方面均優于TPT組，差異有統計學意義(P<0.05或P<0.01)；見表2。

2.3兩組RA貧血患者的免疫炎癥指標比較 與本組治療前相比，兩組RA貧血患者治療后ESR、Hs-CRP、RF、IgG、IgM、Anti-CCP均降低，差異具有統計學意義(P<0.05或P<0.01)。

兩組治療前后差值相比較，TPT在降低ESR、Hs-CRP方面均優于XFC組，差異具有統計學意義(P<0.05或P<0.01)。XFC在降低RF、IgG、IgM、Anti-CCP方面，優于TPT組，差異具有統計學意義(P<0.05或P<0.01)；兩組在降低IgA方面，差異均無統計學意義(P>0.05)。見表3。

2.4兩組RA貧血患者肝腎功能、脂代謝指標治療前后及差值情況 與本組治療前相比，兩組RA貧血患者治療后ALT、BUN、TG均升高，差異具有統計學意義(P<0.01)。兩組RA貧血患者治療后AST方面，TPT組升高、XFC組降低(P<0.01)，表明XFC有利于肝功能AST的下降，而TPT可使肝功能AST升高，表明XFC在肝損傷AST方面安全性較高。

表1 兩組RA貧血患者一般情況

Tab.1 General situation of RA patients with anemia between two groups

GroupsCases[n(%)]Male/FemaleAverage age(x±s,year)Average course of treatment (x±s,d)TPT group504(44.17)123/381(1∶3.10)61.57±9.3119.87±9.33XFC group637(55.83)152/485(1∶3.19)57.89±11.2118.99±9.34

IndexTPTBefore treatmentAfter treatmentDifference valueXFCBefore treatmentAfter treatmentDifference valueRBC(1012 L-1)3.65±0.493.75±0.482)0.10±0.013.73±0.463.85±0.372)0.11±0.014)Hb(g/L )101.74±16.76104.80±15.372)3.07±1.39101.14±15.86104.59±14.642)3.45±1.224)HCT(%)35.00±4.5736.05±4.171)1.05±0.4034.97±4.4236.13±4.111)1.16±0.313)MCV(fl)89.18±7.6889.64±7.941)0.46±0.2688.86±6.9589.39±7.022)0.53±0.074)

Note:1)P<0.05,2)P<0.01,vs Before treatment; 3)P<0.05,4)P<0.01,compared with the difference of treatment in TPT group.

IndexTPTBefore treatmentAfter treatmentDifference valueXFCBefore treatmentAfter treatmentDifference valueESR(mm/h)58.62±31.0539.42±23.652)-19.20±7.4052.62±32.1336.17±26.152)-16.45±5.984)Hs-CRP(mg/L)38.09±35.0711.27±10.342)-26.82±24.7432.25±30.3611.23±10.492)-21.02±19.874)RF(U/ml)165.24±154.87153.49±143.342)-11.75±11.53187.86±181.66156.84±158.822)-31.86±22.844)IgA(g/L)2.81±1.332.72±1.21 -0.09±0.122.83±1.372.68±1.20-0.16±0.17 IgG(g/L)14.18±4.6013.70±4.191) -0.48±0.4113.70±4.6913.06±4.372)-0.64±0.323)IgM(g/L)1.45±0.601.34±0.041)-0.11±0.561.47±0.631.27±0.021)-0.20±0.614)Anti-CCP(U/ml)273.07±187.32237.70±159.372)-35.37±27.95281.98±186.75244.67±164.822)-37.31±21.932)4)

Note:1)P<0.05,2)P<0.01,vs Before treatment; 3)P<0.05,4)P<0.01,compared with the difference of treatment in TPT group.

兩組治療前后差值相比較，治療后ALT、BUN均升高，TPT組較XFC組升高明顯，故XFC組在肝腎功能ALT、BUN方面較TPT組影響小，差異有統計學意義(P<0.01)。兩組RA患者治療后AST方面，TPT升高、XFC組降低，故XFC組在肝功能AST方面較TPT組影響小，差異有統計學意義(P<0.01)。兩組RA患者治療后BUN均升高，TPT組較XFC組升高明顯，故XFC組在腎功能BUN方面較TPT組影響小，差異有統計學意義(P<0.01)。兩組RA患者治療后TG均升高，TPT組較XFC組升高明顯，差異有統計學意義(P<0.01)。在降低CREA、TC方面，差異無統計學意義(P>0.05)。見表4。

2.5新風膠囊和雷公藤多苷片與貧血、免疫、炎癥、肝腎功能、脂代謝指標的關聯分析 設定前項為實驗室指標(RBC、Hb、HCT、MCV、IgA、IgM、IgG、Anti-CCP、RF、Hs-CRP、ESR、ALT、AST、CREA、BUN、TC、TG)，后項為TPT、XFC，最小支持度為35%，最小置信度為70%，經Apriori模塊分析，每項以置信度最高排名取值，經關聯規則可知XFC、TPT的使用均與RBC、Hb的升高， RF、 Hs-CRP的降低高度相關；并且XFC在升高RBC、Hb，降低RF的支持度、置信度方面均高于TPT，而TPT在降低Hs-CRP的支持度、置信度方面均高于XFC。以上關聯規則的支持度均大于40%，置信度均大于70%，提升度均大于1；余關聯均小于最小支持度，未出現關聯結果。見表5。

表5 TPT、XFC與貧血指標、免疫、炎癥、肝腎功能、脂代謝指標的關聯分析

Tab.5 Association analysis of TPT and XFC with anemia index,immunity,inflammation,liver and kidney function and lipid metabolism index

Former termSuccedentSupport(%)Confidence(%)LiftRBC ↑XFC64.4593.681.46Hb↑XFC52.9588.811.75RF↓XFC46.3590.911.49Hs-CRP ↓XFC62.1384.181.33RBC ↑TPT43.4776.871.37Hb↑TPT49.2175.141.28RF↓TPT42.1782.211.42Hs-CRP ↓TPT68.6794.341.77

表4 兩組患者肝腎功能及脂代謝指標治療前后及差值情況

Tab.4 Liver and kidney function and lipid metabolism before and after treatment and difference between two groups

IndexTPTBefore treatmentAfter treatmentDifference valueXFCBefore treatmentAfter treatmentDifference valueALT(U/L)15.71±9.0619.32±10.132)3.61±1.0716.50±8.85 18.94±9.652)2.44±0.804)AST(U/L)18.08±8.4018.77±8.542)0.69±0.1418.94±8.63 18.86±8.592)-0.08±0.044)CREA(μmol/L)53.68±18.5451.96±15.30-1.72±3.24 52.19±21.7251.53±20.76-0.67±0.96BUN(mmol/L)5.39±1.935.53±1.771)0.14±0.165.20±1.77 5.23±1.691)0.03±0.084)TC(mmol/L)4.29±0.924.46±0.980.17±0.064.48±1.06 4.67±1.11 0.22±0.05TG(mmol/L)1.31±0.421.47±0.462)0.16±0.041.40±0.45 1.47±0.462)0.06±0.014)

Note:1)P<0.05,2)P<0.01,vs Before treatment; 3)P<0.05,4)P<0.01,compared with the difference of treatment in TPT group.

表6 兩組患者RBC、Hb、RF、Hs-CRP的隨機行走模型綜合評價指標情況

Tab.6 Comprehensive evaluation index of RBC,HGB,RF and Hs-CRP random walk model in two groups

GroupsIndexMaximumrandom fluctuationRandomwalk stepsWalking forwardgrowth rateRandom fluctuationpower rate valueImprovementfactorRatioTPT groupRBC2921 3810.114 90.326 7±0.093 70.211 48.71XFC group2701 1220.133 90.425 7±0.155 50.240 67.47TPT groupHb3221 3810.126 70.332 8±0.102 30.233 27.89XFC group2691 1220.133 40.426 5±0.146 40.239 87.50TPT groupRF4231 2210.177 60.379 1±0.095 30.346 45.63XFC group4481 0230.233 80.404 8±0.151 10.437 94.28TPT groupHs-CRP6331 0880.319 40.319 1±0.096 90.58183.13XFC group6801 2870.277 20.299 3±0.090 20.528 43.61

圖1 兩組RA貧血患者RBC、Hb、RF、Hs-CRP隨機行走模型評價Fig.1 Evaluation of RBC,Hb,RF,Hs-CRP random walking model evaluation of RA patients accompanying with anemia in two groupsNote:A.RBC；B.Hb；C.RF；D.Hs-CRP.

2.6運用行走模型分析兩組藥物對貧血指標、炎癥、免疫指標的改善情況 隨機行走模型顯示：XFC組RBC、Hb、RF在行走正向增長率、隨機波動冪率值、改善系數、期望改善值等方面均優于TPT組，而TPT組在降低Hs-CRP行走正向增長率、隨機波動冪率值、改善系數、期望改善值等方面優于XFC組；見表6、圖1。

3 討論

西醫治療RA以改善患者臨床癥狀、控制疾病活動、延緩病情進展為主要目標[12]，常用的藥物有非甾體類抗炎藥、改善病情抗風濕藥、免疫抑制劑等；雖有療效，但毒副作用明顯。中醫治療RA具有久遠歷史，而中藥的運用首推雷公藤,其具有祛風濕通經絡的作用，藥理研究表明雷公藤有良好的抗炎止痛、調節免疫、抗腫瘤等作用；石麗萍等[13]研究發現雷公藤水煎液能顯著下調 PBMC的增殖活性，并能夠抑制細胞因子IL-6、TNF-α的分泌，進一步表明中藥雷公藤能夠減緩RA進展，與抑制PBMC功能、細胞因子活性有關。張前德等[14]研究發現，雷公藤甲素治療RA是通過抑制患者滑膜細胞分泌VEGF、MMP-9，抑制血管新生、血管翳形成，進而減緩對骨的侵蝕。趙凌杰等[15]發現RA患者心血管風險明顯高于正常人群，與血脂代謝異常密切相關。董文哲等[16]運用數據挖掘將RA患者分為雷公藤多苷聯合中藥組、單純雷公藤多苷組，發現雷公藤多苷片聯合健脾化濕中藥在降低IgM、Hs-CRP方面優于單純使用雷公藤多苷片口服。

新風膠囊是由中藥雷公藤配伍黃芪、薏苡仁、蜈蚣組成，可減輕雷公藤的毒性，增強祛風濕通經絡的功效。現代藥理研究表明：黃芪甲苷有調節免疫、缺血保護、抗炎和抗腫瘤等作用[17]。薏苡仁具有抗腫瘤、增強免疫、鎮痛消炎的作用。蜈蚣具有抗炎、鎮痛，抑制血小板聚集，抑制腫瘤細胞增殖的作用[18]。文獻顯示新風膠囊治療RA機制可能與升高 CD4+CD25+Treg 的比例，增強 Foxp3、CD4、CD25等蛋白的表達，降低促炎因子CORT、TNF-α、IL-6，升高抑炎因子IL-4、IL-10等，調節神經-內分泌-免疫網絡，調節 Notch 信號傳導通有關[19]，對于其改善RA患者貧血狀態，可能與升高血清EPO的水平、調節鐵代謝、細胞因子平衡有關[20]。新風膠囊治療RA，臨床上已取得滿意的療效，可改善患者整體及局部關節癥狀，可降低免疫炎癥反應、保護紅細胞變形能力,具有穩定紅細胞膜，改善血液黏滯性,增加微循環灌注，改善細胞代謝和促進功能恢復等功效[21]，作為雷公藤復方制劑，不僅發揮了雷公藤治療RA的優勢，更是降低了單味雷公藤的毒副作用。以上研究表明雷公藤多苷片和新風膠囊對于改善RA貧血狀態、調節免疫、抗炎等有確切療效，且XFC在升高RBC、Hb、RF、IgG、IgM、Anti-CCP方面優于TPT；更明顯的是與服用雷公藤多苷片相比，XFC組在肝腎損傷ALT、AST、BUN方面較TPT組小，表明XFC對肝腎功能影響較小，安全性較高。

關聯規則是兩個或兩個以上取值之間存在的規律，反映了數據集各元素之間的有趣聯系[22]。最小支持度 (minsup)和最小置信度(minconf)都是由用戶所給定，生成的關聯規則中所有支持度和置信度都不小于 minsup 和 minconf 的被稱為強關聯規則[23]。本研究關聯規則分析：復方雷公藤制劑(新風膠囊)、單味雷公藤制劑(雷公藤多苷片)與貧血、免疫炎癥、肝腎功能指標的改善均有強關聯關系，且新風膠囊組與RBC、Hb、RF指標關聯支持度、置信度、提升度均高于雷公藤多苷組，表示新風膠囊的干預與以上指標的改善具有強關聯。

隨機行走模型是集數理概率論于一體的數學模型[24]，廣泛用于生物醫學領域。評價指標體系是否有效、患者機體抗病能力、治療措施等多方面因素，都會對長程關聯產生影響。在確認長程關聯的基礎上，我們可以通過隨機正向增長率來衡量療效的好壞。郭錦晨等[25]通過隨機行模型分析發現,在RA患者中，芙蓉膏外敷聯合中藥內服對炎癥指標的改善，優于單純內服中藥的患者。董文哲等[16]通過隨機行走模型分析發現使用不同雷公藤制劑的RA患者IgM、Hs-CRP、CCP-AB指標水平的變化與接受措施存在長程關聯。本研究隨機行走分析顯示，兩組患者的RBC、Hb、RF、CRP的隨機波動冪律值、隨機正向增長率水平提示患者的RBC、Hb、RF、CRP的變化和患者接受的干預措施存在長程關聯，也就是說患者接受的治療措施影響著患者貧血指標、免疫炎癥指標的變化。XFC組RBC、Hb、RF在行走隨機正向增長率、隨機波動冪率值、改善系數、期望改善值等方面均優于TPT組，反映了新風膠囊改善RA貧血患者的RBC、Hb、RF確切作用，結合對貧血指標、免疫炎癥、肝腎功能、脂代謝的指標分析，進一步說明復方雷公藤制劑新風膠囊的有效性、安全性。

本研究以實驗室指標為基礎構建隨機行走模型，并且結合信息網絡技術、統計學、臨床流行病學等方法將單味與復方雷公藤治療RA貧血進行有效對比，發現不同劑型雷公藤制劑均能改善RA貧血患者的免疫、炎癥及貧血指標，并且復方雷公藤制劑在改善患者貧血程度、調節免疫反應、減少肝腎功能損傷方面優于單味雷公藤制劑，且安全性較高。