基于网络药理学方法分析中药临床治疗胃癌的作用机制

范珉珏，贾育新通讯作者，柴瑞婷

（甘肃中医药大学敦煌医学与转化省部共建教育部重点实验室，甘肃 兰州）

0 引言

胃癌是源于胃黏膜上皮的恶性肿瘤，在我国其发病率居各类肿瘤的前三位。中医药治疗胃癌是通过调整全身的免疫功能和阴阳平衡，同时改善生活质量，进而全面调理机体内环境，延长胃癌患者的生命。研究表明[1]，中医药复方的多种药物成分可以从多靶位、多个信号通路协同治疗，进而改善胃癌患者的临床症状。现阶段对胃癌的相关文献研究主要集中在中医辩证研究、临床经验总结及古代医家个案分析等几个方面，缺少对于选方用药规律总结及作用机制的深入研究。本文归纳了近10 年中医药治疗胃癌的相关临床文献，并对胃癌用药规律及潜在作用信号通路进行了分析，以期为今后胃癌的临床试验和基础研究提供参考。

1 资料与方法

1.1 处方来源

从中国期刊全文数据库(CNKI)、万方数据库进行高级检索，检索2019 年6 月1 日之前公开发表的与胃癌相关的研究文献。检索词：胃癌。检索时间：20090101-20190601。文献形式包括：期刊论文、学位论文、会议论文。语种：中文。其余条件均为默认，结果检索到相关文献48000 余篇。

1.2 纳入标准

文献纳入标准：与胃癌有关的中医药口服治疗胃癌的临床研究、论著、随机对照试验、综述、系统评价文献、文献方剂及临床验证有效的协定方有明确的药物组成及详细剂量；实验效果确切；中药口服剂型为汤剂。

1.3 排除标准

非临床研究，包括动物实验、经验总结、个案报道等；中药膏散、耳穴等中药外用手段治疗胃癌者；中药剂型为非汤剂者；文献中药物剂量或方剂组成不明确者；不同文献中出现的不同方名但成分相同者；无法获取摘要的文献；重复文献；其他与研究目的不符的文献。不同数据库来源且作者、题目及出版年相同的文献按一篇统计。

1.4 处方筛选及药名规范

依据上述标准，在48000 余篇文献中筛选出符合条件的方剂共42 首，包含中药121 种。参照《中药学》第二版教材对所录入中药名称进行统一规范。如炙黄芪录为黄芪；炙白术录为白术；红藤录为大血藤；姜半夏、制半夏均录为半夏；生甘草、炙甘草均录为甘草。

1.5 数据录入

将筛选后的复方由1 人录入到中医传承辅助平台(TCMMISS，V2.5)，并只对基本方进行录入，随症加减药物不予录入，录入结束后，由3 名研究人员对数据进行独立审核并交叉核对，若有不同意见则交给由中药专业高级职称研究成员组成的小组进行讨论决定。

1.6 数据分析

方剂分析：进入传承辅助平台的“数据分析”模块，对录入的42首方剂进行药物频次和组方规律分析。靶点分析：将方剂分析结果中的核心中药配伍录入到中药作用机制在线分析体系BATMANTCM(http：//bionet.ncpsb.org/batman-tcm/)，对核心中药配伍潜在作用信号通路之间的关系进行分析。

2 结果

2.1 药物频次分析

对筛选出的42 首方剂中所涉及的121 味中药进“频次统计”，使用频次在10 次以上的中药有12 种，使用频次前5 位中药分别是白术、茯苓、甘草、黄芪、党参，(见表1)。

表1 治疗胃癌使用频次≥10 次的中药

2.2 基于关联规则的方剂组方规律分析

将“支持度个数”设为13，“置信度”设为0.95，点击“用药模式”，得到常用药物组合19 组，包含中药7 味。依据药物组合出现的频次从高到低排列，使用频率前六的组合分别是白术-茯苓、白术-甘草、甘草-茯苓、白术-甘草-茯苓、党参-白术，黄芪-白术，见表2。进一步进行关联规则分析，结果显示，在临床治疗胃癌的中药方剂中，当含有党参和茯苓时，白术出现的置信度为1，（置信度＝1 时，分值最高）说明此三者为最佳配伍组。常用药物组合的网络展示结果见图1。

表2 治疗胃癌的常用组合

图1 常用药物组合网络

2.3 基于BATMAN-TCM 分析党参、茯苓、白术核心中药配伍治疗胃癌的潜在作用机制

2.3.1 分析党参、茯苓、白术单药与疾病的关系

将“Score cutoff”设为80，“Adjusted P-value”设为-0.01[2]为筛选条件，结果发现：党参涉及TTD（Therapeutic Target Database）疾病253 条、茯苓涉及TTD 疾病104 条、白术涉及TTD 疾病22 条。从中筛选党参与胃癌有关的疾病2 个，相关靶点7 个。茯苓与胃癌有关的疾病2 个，相关靶点3 个。白术与胃癌有关的疾病1 个，相关靶点1 个。党参、茯苓、白术单药与胃癌相关疾病分析结果如表3 所示。

2.3.2 分析党参、茯苓、白术单药与胃癌相关潜在作用信号通路以及相互之间关系

仍将“Score cutoff”设为80，“Adjusted P-value”设为-0.01 路为筛选条件，对党参、茯苓、白术单药的生物学通路分析发现，党参共涉及通路146 条，与胃癌相关的信号通路有3 条，相关靶点17 个，其涉及的相关通路多以靶向治疗为主；茯苓共涉及通路73 条，与胃癌相关的信号通路4 条，相关靶点2 个，其涉及的相关通路多以对胃癌的免疫调节治疗发挥作用的；白术共涉及通路15 条，与胃癌相关的信号通路3 条，相关靶点3 个，其涉及的相关通路多以抑制胃酸分泌，止痛，止呕、抑制胃癌细胞的化疗耐药性等辅助治疗胃癌为主。故通过党参、茯苓、白术单药的生物学通路分析发现，三味药是多点微调，协同增效治疗胃癌。KEGG 通路分析结果如表4 所示。

表3 党参、茯苓、白术单药与胃癌相关疾病分析结果

表4 党参、茯苓、白术单药与胃癌相关的KEGG 通路分析结果

3 讨论与展望

目前中医各家对胃癌病因病机的认识主要集中于脾虚、痰结、血瘀、癌毒、情志、饮食六个方面。王常松[16]运用证素辨证方法分析胃癌发病机制，认为胃癌的病位主要在脾胃，病性证素中排在前4 位的是气虚、痰、瘀、毒。提示正气不足，尤以脾气虚弱与胃癌密切相关。赵爱光等人[17]对胃癌癌前状态（50 例慢性萎缩性胃炎、45 例胃粘膜上皮异型增生）及10 例早期胃癌和49 例进展期胃癌患者的主要脾虚症状进行半定量计分，认为脾虚是胃癌发生、发展的重要因素。该结论与本研究分析结果不谋而合。

本研究利用中医传承辅助平台(TCMMISS，V2.5)、BATMANTCM 在线分析工具，研究中药辅助治疗胃癌的作用机制。结果显示治疗胃癌的中医药使用频次在10 次以上的有12 种，使用频次前5 位中药分别是白术、茯苓、甘草、黄芪、党参。使用频率前三的组合分别是白术-茯苓、白术-甘草、甘草-茯苓。进行置信度分析，发现党参、白术、茯苓为最佳配伍。党参、白术、茯苓为四君子汤的主要成分，四君子汤出自《太平惠民和剂局方》，为益气健脾之基础方。茯苓甘淡渗湿、党参补中益气、配伍白术补脾燥湿，既补益脾气，又兼顾脾喜燥恶湿的生理特性，全方共奏益气健脾之功。

图2 党参、茯苓、白术单药与胃癌相关的潜在靶标、信号通路与疾病网络可视化展示图

现代药理研究亦表明：党参所含的糖类、生物碱类、聚炔类、苷类及萜类等成分[18]具有延缓衰老[19]、增强机体免疫力[20]、调节胃肠收缩[21]、保护胃肠道黏膜[22]及抗溃疡[23]等多种药理作用；白术所含的白术内酯及苍术酮等成分[24]具有消炎[25]、抗肿瘤[26]、利尿[27]、抗胃溃疡[28]等功效；茯苓所含的羧甲基茯苓多糖在肿瘤[29]、免疫缺陷[30]、炎症性肠[31]病等起着重要作用。

通过KEGG 通路筛选发现，党参作为治疗胃癌相关通路（TGF-β 信号通路[6]、VEGF 信号通路[7]、CGMP-PKG 信号通路[8]）以靶向通路为主；茯苓作为治疗胃癌相关通路（TGF-β 信号通路[9]、Jak-STAT 信号通路[10]、自然杀伤细胞介导的细胞毒性[11]、T 细胞受体信号通路[12]）以免疫通路为主；白术作为治疗胃癌相关通路（调节肌动蛋白细胞骨架[13]、胃酸分泌[14]、PI3K-Akt 信号通路[15、16]）以抑制胃酸分泌，止痛，止呕、抑制胃癌细胞的化疗耐药性为主的辅助通路为主。故三种功能的信号通路以网状交接，从靶向治疗、调节免疫功能以及辅助治疗由于胃癌化疗导致的旁效应的损伤等方面，为胃癌的治疗达到协同增效的目的。此外，在党参信号通路分析中发现，ADORA 家族[32]、ITPR 家族（未见相关报道）为其主要的治疗靶点；在茯苓信号通路分析中发现，CHRM 家族（未见相关报道）为其主要的治疗靶点；在白术信号通路分析中发现，IFNG[33]、TPO[34]为主要的治疗靶点，由潜在靶标、信号通路与疾病网络可视化展示图2 所示，这一发现可为临床药理研究提供新的思路。

本文采用数据挖掘方法得出的上述3 味中药主要通过多靶点/通路对胃癌协同治疗，但仍有一定局限性。若在后续的研究中，将上述数据分析得到的已知治疗胃癌有关靶点和已知/未知功能的中药小分子进行对接打分，找到与靶点相对应的中药小分子，可更好的揭示中药治疗胃癌的作用机制研究，进而为现代医学防治胃癌提供研究方向。