疾病诊断和证候分类：整合及未来发展＊

吕爱平，张 弛，吕 诚，姜 淼

（1.香港浸会大学中医药学院 香港特别行政区；2.上海中医药大学中医内科学E-研究院 上海 201203；3.中国中医科学院中医临床基础医学研究所 北京 100700）

疾病诊断和证候分类：整合及未来发展＊

吕爱平1，2＊＊，张 弛1，3，吕 诚1，3，姜 淼1，3

（1.香港浸会大学中医药学院 香港特别行政区；2.上海中医药大学中医内科学E-研究院 上海 201203；3.中国中医科学院中医临床基础医学研究所 北京 100700）

中医证候分类作为中医基础理论的核心，是中医理论指导下对不同个体生理病理整体功能状态进行分类的一种特有的诊断方法，在此基础上制定出符合证候诊断的高度针对性的治法和方剂，构成了指导中医临床实践的辨证论治体系。相比于现代疾病诊断模式基于病理金标准的局限性，证候分类以另一种分类思维模式对个体状态进行区分，既可将患有相关疾病的人群归属不同的证候类别，也将不同疾病的人群归于相同证候，更具有个体化特点。疾病诊断与证候分类进行整合，充分互补，可能改变现今生物医学的诊断模式，具有上佳的研究和应用前景。因此，证候分类原理的现代研究是中医药研究的重中之重，近年来一直受到国内外研究者们的持续关注。本文以类风湿关节炎及其典型证候的证候分类系统研究为例，对疾病证候分类整合研究和其未来发展进行阐述，以期为今后的研究提供思路。研究内容主要包括证候分类的科学基础研究、证候分类与临床有效性及安全性、异病同证研究以及证候分类指导下的组合药物研究。以上的研究工作中，采用系统生物学方法，结合临床研究理念，探索疾病证候分类科学基础，在相应基础上实施中药临床疗效评价研究和基于复方理念组合药物开发的研究，以期为未来疾病证候分类研究在思路和方法方面提供参考。

证候分类 疾病诊断 系统生物学 循证医学 方法学 类风湿关节炎

中医证候分类作为中医基础理论的核心，是中医理论指导下对不同个体生理病理整体功能状态进行分类的一种特有的诊断方法，在此基础上制定出符合证候诊断高度针对性的治法和方剂，构成了指导中医临床实践的辨证论治体系[1]。证候分类相比于现代疾病诊断模式基于病理金标准的局限性，是以另一种分类思维模式对个体状态进行区分，既可将患有相关疾病的人群归属不同的证候类别，也将不同疾病的人群归于相同证候，更具有个体化特点。疾病诊断与证候分类进行整合，充分互补，可能改变现今生物医学的诊断模式，极具研究和应用前景[2]。因此，证候分类原理的现代研究是中医药研究的重中之重，近年来一直受到国内外研究者们的持续关注[3]。既往10年中，国内外公开发表的证候研究相关文献数目以惊人的增长势头逐年递增：中文医学文献CNKI数据库中，证候相关论文由2006年度的26 270篇增长到2015年度的46 560篇；PubMed数据库中，证候研究文章由20篇增至50篇。标志着中医证候分类研究的热潮已经展开。本文以重大疑难疾病类风湿关节炎（Rheumatoid Arthritis，RA）及其典型证候的证候分类系统研究为例，对疾病证候分类整合的研究和其未来发展进行阐述，以期为今后的研究提供思路。

1 证候分类的科学基础研究

寒证和热证是RA的典型证候[4]，研究者选择临床RA典型寒证与热证患者，收集其血样，进行基因组和代谢组学检测，并运用生物信息学分析技术，对所得组学数据进行分析，探索RA寒热证候的系统生物学特征和相应的生物标志谱。

在基因组学研究中，本研究团队采用全基因组序列基因芯片进行检测，对比三组人群，包括健康人、寒证和热证RA患者的基因组学信息差异，发现寒热证RA患者之间的基因表达存在差异，寒证与Toll样受体信号通路有关，而钙离子信号通路、细胞黏附分子、过氧化物酶体增殖激活受体（Peroxisome Proliferator-Activated Receptor，PPAR）信号通路以及脂肪酸代谢途径与热证关联[5,6]。依照类风湿因子（Rheumatoid Factor，RF）阴性和阳性将RA患者划分不同特征群体，发现RF阳性和阴性RA患者基因表达谱差异和寒热证候之间基因表达差异不同[7]，提示中医证候分类学具有基因表达谱依据。

在代谢组学研究中，应用超高效液相-飞行时间质谱方法（Ultra Performance Liquid Chromatography Coupled with Time-of-Fight Mass Spectrometry，UPLC/Q-TOF-MS），通过多维数据分析，发现RA寒热患者分子水平的差异主要在于对细胞凋亡的调节，热证患者活化细胞凋亡的caspase 8被激活，而寒证患者的细胞凋亡则通过核转录因子E2相关因子2途径被抑制[5]。应用基于液相色谱-质谱联用（Liquid Chromatography-Mass Spectrometer，LC-MS）与气相色谱-质谱联用气相色谱-质谱联用仪（Gas Chromatography-Mass Spectrometer，GC-MS）检测平台，对RA寒热证不同患者血浆进行分析，发现RA热证患者机体存在过多的胶原分解[6,8]，而RA寒证患者机体蛋白质合成过程大于蛋白质分解。这些研究结果表明，从代谢组学分析入手，能够获得RA中医证候分类研究的科学解析。

为了探索寒热证候影响RA疗效的机制，通过建立RA寒热证候的蛋白质-蛋白质相互作用网络，结合随机对照试验（Randomized Controlled Trial，RCT）的临床结局数据，对比分析了中药和西药联合疗法的药理网络，发现干预措施其有效性与相应证候网络特征密切相关[9]。这些对于RA寒热证候科学基础的探索，应用了较为先进的科学方法，为证候分类的深层机制研究提供了有力的示例，也提示证候分类可以帮助进一步细化人群，从而实现提高疗效的目的。

2 证候分类与临床有效性及安全性

本团队在前瞻性RCT研究中，从RA患者的中医症状、症状组合、舌象、药物安全性等方面信息开展分析，结果显示RA患者常见且重要的18项中医症状可以分别较好地反映关节局部病情，以及热证、寒证和虚证的症状[10,11]。分析也发现症状对RA患者ACR20疗效反应有预测性作用[12,13]；中、西药治疗RA疗效与症状之间存在一定的相关性，并提示将症状纳入药物治疗的适应证可提高治疗效果。此外，研究发现C反应蛋白（C Reaction Protein，CRP）在RA寒热证候患者中有明显差异，可以作为RA寒热主观症状分类的微观指标之一。利用神经网络分析、回归分析以及决策树等方法，对比有效及无效病例证候信息特征，结果显示西药组合疗法更适合与寒证RA患者，而中医疗法对于虚证RA患者更有效[13,14]，为基于证候分类寻找干预的适应症，从而提高中药临床疗效提供依据。此外，在对RA患者舌象与疗效相关性分析中发现，西药对白苔患者比黄苔患者治疗效果显示出更好的疗效，中药组则不存在这种差别；中药对灰白舌质的患者疗效较差，而西药对紫色舌质或红色舌质的患者治疗效果较差[15]。在对以上临床试验的用药安全性研究中发现，头晕和较低CRP水平是胃肠道不良反应的危险因素，较高IgG水平和畏寒则是出现肝脏不良反应的危险因素[16]；中药（雷公藤制剂为主）治疗时精神疲倦和遗尿症状是胃肠道不良反应的危险因素，四肢冷是肝脏不良反应的危险因素[9]。

以往的前瞻性的RA随机对照临床试验，结果大多表明中药治疗没有西药组合疗法效果好[17]，其根本原因在于对患者选择没有进行证候分类，基于前期RCT的研究结果，本团队提出实施多次临床试验，通过证候信息来寻找适应症，可能是提高中医疗效、客观评价证候疗效的重要方法与基础[18]，开展基于证候分类的中药治疗RA二次临床试验研究。第一次研究，开放纳入159例活动期RA患者，采用所选中药方案进行为期24周的临床干预，采用多元统计分析方法得到所用中药方案对RA的适应证：小便清长、自汗、盗汗、口渴；舌红、苔腻、脘腹胀满；舌淡、苔白等症状与疗效呈正相关；而眩晕、苔黄、口苦、关节发热、舌紫暗、舌质暗红等症状与疗效呈负相关，形成RA中成药治疗的专家共识[19]。将第一次临床结果加入第二次多中心随机阳性药对照的双盲试验的纳入标准中。经过24周干预后，发现中药组和西药阳性药对照组之间ACR20疗效相当，中药组较之第一次研究提高，说明根据适应症针对性用药，中药治疗RA的有效率可以得到提高，证实了证候分类的科学性，并验证了第一次临床试验适应症，得到证候分类原理指导下的中药临床疗效评价结果[20]，明确了证候分类在中医药临床疗效评价中的应起的作用；为建立国内外广泛承认、能够推广的中药治疗风湿免疫性疾病临床治疗指南和客观疗效评价方法提供了重要依据[21]。

不仅仅是中医药领域的有效性和安全性提高，在上述的研究中发现，在RA治疗中，证候分类不仅可以指导中药的使用，其与西药的疗效也呈现出明显的相关关系，甲氨蝶呤（Methotrexate，MTX）联合用药对于寒证患者疗效明显高于热证患者[13]，也就是说证候分类作为一种分类思维方法，同样可以指导西药的更精确使用，这些证据提示疾病诊断和证候分类的整合可以促进生物医学科学研究的创新。

3 证候分类研究的重要分支：异病同证研究

异病同证理论是证候理论的重要分支，对于异病同证理论科学基础的探索会对于证候分类科学原理的阐释进行有力的支撑，也为推进现代医学疾病诊断研究方面提供参考意义。

关节炎在中医学中归属“痹症”范畴，其辨证和相应治疗都以痹症为主。本团队前期研究曾选择在临床症状、辨证方面有共同表现的4种关节疾病RA、强直性脊柱炎、骨性关节炎及痛风性关节炎作为研究的对象，应用UPLC-QTOF-MS与GC-TOFMS联用代谢组学检测技术，对于这4种关节炎疾病患者的血清进行检测，探索4种疾病的关节炎相关代谢缺陷及其代谢印迹，发现由6种代谢物组成的一组生物标志物可能作为4种疾病的共同代谢标志，这一组代谢缺陷标志分子所涉及的通路以丙酮酸-乳酸代谢通路为核心，显示缺氧状态下亢进的能量代谢是关节炎症、关节损害共同病理基础[22]。同时找到每种疾病的特异性代谢物谱，应用这些特征性代谢标志物，可以对疾病的早期准确诊断及鉴别诊断提供依据，为异病同证理论提供了分子层面的依据，也为深刻理解每种疾病病理机制提供线索。

另外一个实例是关于西医学中3种不同的疾病，RA、冠状动脉疾病（Coronary Artery Disease，CAD）和2型糖尿病（Type 2 Diabetes，T2D）。中医临床实践中，罹患这3种疾病的患者却可能接受相同的治疗。例如：患上述疾病的不同患者如果都诊断为血瘀证型，都可以用活血化瘀法来治疗。这就提示按照证型，3种疾病可能存在共同的偏离机体平衡的分子网络。在这样的假设下，本团队通过高通量综合文本挖掘技术，开展了针对RA和CAD证候、用药规律以及医学检查指标等多方面文本数据挖掘研究，研究发现这2种疾病的具有相同证候分类规律、中药干预特征以及潜在共同生物学基础[23]。此外，本团队还通过采集RA、CAD及T2D患者与健康志愿者（对照组）的外周血进行了差异表达基因分析（Differently Expressed Genes，DEGs）比较，并通过生物信息学预测这3种疾病共同的信号通路和分子网络[24]。结果发现RA与CAD存在共同的作用通路。在RA与T2D同证的科学基础研究中[25]，发现黏附分子的介入、氧化应激反应、T淋巴细胞、细胞因子以及凋亡与炎症等过程介导的两种疾病的共性表达，预测桂枝芍药知母汤是治疗两种疾病均有效的复方。通过RA动物模型及T2D动物模型开展的实验，对预测结果进行了部分验证[26]。

随着疾病和证候的分子网络研究方法学的不断发展，或许我们正处于人体健康状态分类革新的历史节点。上述异病同治的研究发现了不同疾病间共同的生物学机制与网络，这些网络模块的应用或可能将通过拓展目前的诊断模式，带领我们逐渐进入基于分子模块分类的新的医学时代。分子模块将可能更有效地应用于人体健康状况的分类，通过分子模块特征精准选择药物组合，健康产品组合或者合用某些天然药物，将会让患者受益[27]。

4 证候分类指导下的组合药物研究

结合疾病证候特征，基于复方组合理念，应用系统药理学和网络药理学方法进行中药新药的开发与筛选，可能会是突破新药发展瓶颈的重要切入点。基于这种开发策略与技术，本团队尝试将其应用于RA新药开发中。建构RA疾病网络和RA治疗有效的药物网络及网络比对，获取候选药物或是药物组合，并将药物网络与靶标网络做比对，发现传统抗RA药物来氟米特（Leflunomide，LEF）与中药单体川芎嗪联合应用，较之单独应用LEF可能获得更好疗效。这项研究假设已经最终经过临床研究证实（数据未发表）。前期研究中作为RA临床寒热主观症状分类的重要的微观指标之一CRP正是这项研究的关键，LEF与川芎嗪联用的目的即在于他们对CRP肝脏生成的抑制作用可影响破骨细胞的生成，从而改变临床部分服用LEF的RA患者出现骨破坏的临床结局。

相对于上述例子中的“老药组合新用”研究模式，基于复方理念的新成分组合药物研发则属于创新性更强的开发模式，即通过所建构的疾病网络和病证网络，对候选药物分子进行筛选，得到之前不具备成药性，但对于病证网络却具有更好调整作用的分子组合，再通过分子修饰技术，使其成为针对性更强、对于病证网络具有更好调整作用的新药。根据这个研究思路，本团队选择前期研究中已经确认的骨破坏关键分子酪蛋白激酶2相互作用蛋白1（Caseinkinase 2 Interaction Protein 1，CKIP-1）[28]和miR214[29]，通过他们靶蛋白分别构建了分子网络，经生物信息学分析显示这两个网络均与RA寒热证候网络的分子间有复杂的关系，其中，CTNNB1分子是CKIP1网络和热证RA网络的共同分子。未来，这些靶点将被用为寻找靶向性更精准的新药组合。

5 小结

以疾病为基础的证候分类研究，其原创性或可使之成为中国未来引领世界科学潮流的重要研究领域。在以上研究工作中，本团队以RA及其典型证候作为切入点，应用系统生物学方法，依据循证医学理念，探索疾病证候分类其科学基础，在此基础上开展中药疗效评价和基于复方理念的组合药物研究，希望能为未来疾病证候分类研究在思路和方法方面提供参考。

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Disease Diagnosis and Pattern Classification in Chinese Medicine: Integration and Future Trends

Lyu Aiping1,2, Zhang Chi1,3, Lyu Cheng1,3, Jiang Miao1,3
(1.School of Chinese Medicine, Hong Kong Baptist University, Hong Kong 999077, China;
2.E-institute of Traditional Chinese Internal Medicine of Shanghai Municipal Education Commission, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203,China;
3. Institute of Basic Research in Clinical Medicine, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100700, China)

Chinese medicine (CM) pattern classification (or Zheng differentiation, syndrome differentiation), the hallmark of the CM, is the basic unit and the key concept in CM theory. The diagnostic and therapeutic methods in CM are rested on the differentiation of CM pattern. Current disease classification should attribute to the advance in pathology. It has recognized the defects featuring both lack of sensitivity in identifying preclinical status and specificity in describing complex disease unequivocally. Given that CM pattern is remembered as the CM theoretical interpretation of the symptom profile of a disease, it is not only a group of the symptoms of one disease, but an assemblage of many different diseases. CM pattern classification has been recently complicated with disease classification or diagnosis. As a result of the integrated model, the healthy condition can be redefined and the clinical practice reshaped which are superior to the current classification methods. In this paper, we took rheumatoid arthritis (RA) as a disease model and cold/heat pattern as a typical CM pattern in RA, to explore the scientific fundamentals of pattern classification based on disease diagnosis using systematic biological approaches and evidence based medicine design, as well as developed novel approaches by means of CM clinical evaluation and R&D of combinational drug design based on Chinese herbal formula. Some unique study designs are herein introduced.

Classification of diseases, pattern classification of Chinese medicine, systems biology, evidence based medicine, methodology, rheumatoid arthritis

10.11842/wst.2016.10.002

R241

A

（责任编辑：朱黎婷，责任译审：朱黎婷）

2016-09-26

修回日期：2016-10-19

＊ 国家自然科学基金委面上项目（81673773）：高血压中医痰湿肥胖及其转化演变的分子机制，负责人：吕爱平。

＊＊ 通讯作者：吕爱平，本刊编委，研究员，博士生导师，主要研究方向：类风湿关节炎中医证候分类基础和临床评价研究。