基于數據挖掘和網絡藥理學分析李恩復治療慢性萎縮性胃炎用藥規律和作用機制

鄭蕾蕾 沙 穎 李 煥 丁 輝

1.陜西中醫藥大學第一臨床醫學院，陜西咸陽 712046；2.陜西省中醫藥研究院介入科，陜西西安 710003

中醫傳承輔助平臺作為近年新興的數據挖掘工具，可對疾病用藥、醫案數據等進行分析[1]。網絡藥理學是2007 年被提出的，其基于“疾病-基因-靶點-藥物”相互作用，可系統觀察藥物對疾病的影響，從而觀察藥物如何作用[2-3]。具有整體性、動態性、多靶點給藥等特點，對中醫藥的系統性研究起到了重要作用。慢性萎縮性胃炎（chronic atrophic gastritis，CAG）是一種慢性消化系統疾病，CAG 患者確診后5 年內胃癌的年發病率為0.1%[4]。因其與胃癌密切關系，被列為胃癌的癌前期狀態，受到廣泛重視[5]。該病治療目的主要包括緩解癥狀、去除病因及改善胃黏膜炎癥反應[6]。CAG 屬中醫優勢病種，多項研究[7-11]顯示，中醫藥治療CAG 效果顯著。

李恩復曾任河北省中醫胃腸病研究所所長，河北省名中醫，對胃腸病治療見解獨到，尤擅CAG 的治療。本文將用中醫傳承輔助平臺及網絡藥理學兩種方法探討李恩復治療CAG 的用藥規律及作用機制。

1 資料與方法

1.1 醫案來源

醫案來源于《萎縮性胃炎治愈案一百例——李恩復教授醫案醫論集》[12]。

1.2 納入標準

①方藥記載完整；②給藥途徑為口服；③藥物組成、用量和療效明確；④只給出處方名者，能查出藥物組成者一并納入。

1.3 排除標準

①主癥無胃腸癥狀；②方藥重復；③療效欠佳。

1.4 數據標準化

以2020 版《中華人民共和國藥典》[13]一部為準使數據標準化，如“寸冬”改為“麥冬”，若該版藥典未收錄，則參考2017 版《中藥大辭典》[14]。

1.5 數據錄入

將規范后的藥物錄入中醫傳承輔助平臺V2.5軟件。

1.6 統計學方法

中醫傳承輔助平臺采用Apropri 算法、熵聚類、復雜網絡等進行用藥規律挖掘，利用軟件中的“統計報表”及“數據分析”板塊，得出李恩復治療CAG 的用藥規律。

1.7 網絡藥理學研究

對李恩復治療CAG 的核心藥物進行網絡藥理學分析。應用中藥系統藥理學數據庫與分析平臺[15-16]，設置口服生物利用度≥30%和類藥性≥0.18[17]，檢索核心藥物活性成分及靶點，應用UniProt 數據庫獲取靶點標準基因名稱[18-19]，應用DisGeNet 數據庫獲取CAG相關靶點[20]，應用Draw Venn Diagram 獲取核心藥物疾病靶點的交集，應用DAVID 數據庫對交集靶點進行基因本體（gene ontology，GO）和京都基因和基因組數據庫（Kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）富集分析[21-22]，最后利用Cytoscape 3.6.0 軟件[23]構建藥物-成分-靶點圖。

2 結果

2.1 用藥頻次、四氣、五味、歸經

針對涉及的處方中藥，得到李恩復治療CAG用藥頻次較多的雞內金、當歸等，單味藥物使用頻次＞150 次的藥物有15 味，15 味藥物使用總頻次為3512 次，使用頻次及頻率見表1。使用熱、溫性藥較多，見圖1。五味以苦、辛為主，見圖2。歸經較多的有胃、肝經，見圖3。

圖1 藥物四氣頻次

圖2 藥物五味頻次

圖3 藥物歸經頻次

表1 李恩復治療CAG 藥物頻次及頻率（單味藥物使用頻次＞150 次）

2.2 基于關聯規則統計

進入軟件“數據分析-組方分析-組方規律”板塊，設置支持度個數為120，置信度為0.99，挖掘到11 條關聯規則，置信度由高到低的結果如表2。復雜網絡見圖4。

圖4 149 味中藥關聯規則復雜網絡圖

表2 149 味中藥關聯規則及置信度

2.3 基于熵聚類規則的聚類分析

進入軟件“數據分析-組方分析-新方分析”板塊，設置相關度為8，懲罰度為5，對所選處方進行聚類分析，得到14 個核心組合及7 首新處方，見表3～4。網絡結果見圖5～6。

表3 基于熵聚類規則新處方核心組合

表4 基于熵聚類規則的新處方

圖5 基于熵聚類規則新處方核心組合

2.4 網絡藥理學

2.4.1 數據 依據中醫傳承輔助平臺所獲結果，得到治療CAG 的核心藥物為當歸、白芍、川芎。查閱中藥系統藥理學數據庫與分析平臺，得到當歸、白芍、川芎有效成分分別為2、13、7 個，當歸、白芍共有成分1 個，白芍、川芎共有成分1 個，藥物總靶點96 個，CAG 靶點1593 個，交集靶點16 個。

2.4.2 GO 富集 利用DAVID 數據庫對交集靶點進行GO 分析，得到細胞組分15 個，生物過程67 個，分子功能23 個，前10 個結果見圖7。

圖7 CAG 與藥物交集靶點GO 富集分析

2.4.3 KEGG 富集 利用DAVID 數據庫對交集靶點進行KEGG 富集分析，得到16 條通路，結果見圖8。

圖8 CAG 與藥物交集靶點KEGG 信號通路

2.4.4 藥物-成分-靶點網絡 關鍵藥物-成分-靶點見圖8，共獲得112 個節點，包含95 個靶點，210 條邊，A1、B1 分別為當歸、白芍，白芍、川芎的共有成分，四邊形為靶點，六邊形為關鍵藥物，圓形為藥物有效成分，度值越高，連線越密集，形狀越大，表明越重要。

3 討論

李恩復治療CAG 用藥以補血養血為主，運化脾胃為輔，兼以行氣利濕。有研究顯示，CAG 治療中使用補氣藥、補血活血藥、消食藥為多[24]。白芍主要用于養血調經、斂陰止汗、柔肝止痛、平抑肝陽等[25]，當歸則長于補血活血[26]。從核心藥物組合和新處方可看出，李恩復治療CAG 時，白芍與當歸常共同出現，兩者配伍可增強養血柔肝止痛之力。雞內金消食化積效佳，且可健運脾胃，廣泛用于消化類疾病，若食積較重，可配伍其他消食藥。高頻藥物除雞內金這一味消食藥，尚有三七粉，李恩復常將這兩味消食藥配伍使用。川芎可活血行氣，為“血中氣藥”，是治氣滯血瘀諸痛證之要藥[27]。高頻藥物里使用最多的理氣藥便是川芎和香附。李恩復使用熱、溫性藥較多，寒藥用以治療熱證，反之則會使疾病加重。五味以苦、辛、甘為主，三者配伍，可發揮辛開苦降甘和之作用。

圖9 關鍵藥物-成分-靶點關系復雜網絡

得出新處方7 首，對診治CAG 具有參考意義。第一個由白芍、當歸、薄荷、川芎、茯苓組成，白芍、當歸、川芎三者配伍可養血柔肝、緩急止痛，薄荷可疏肝行氣止痛，茯苓健運脾胃，整首新方以養血行氣止痛為主[28]。第二個由黃芩、沙參、柴胡、石斛、酸棗仁組成，柴胡善疏半表半里之邪，黃芩善清肝膽氣分之熱，二藥配伍具有和解少陽、疏散肝膽郁熱的作用[29]。酸棗仁、石斛、沙參配伍，可養陰益胃止痛，整首新方以疏肝養陰止痛為主。

綜上，李恩復治療CAG 用藥較多的有雞內金、當歸等，使用熱、溫性藥較多，五味以苦、辛為主，歸經以胃、肝為主，藥物歸經這一結論與陳愉等[30]研究結果相同。核心藥物為當歸、川芎、白芍。此三味藥治療CAG 涉及的通路有：癌癥通路、AMPK 信號通路、FoxO 信號通路等，與RNA 聚合酶Ⅱ啟動子轉錄的正調控、藥物反應、DNA 模板的正調控轉錄等生物過程有關。本研究對李恩復治療CAG 的用藥規律進行挖掘，可服務于臨床，但本研究未對藥物進行定量分析，后續可將該研究進一步深入，探討藥物不同用量的不同作用。