基于数据挖掘探讨非糜烂性胃食管反流病的中医药用药规律

何美君，程雨萌，陈茜，赵健，白光

作者单位：1辽宁中医药大学研究生学院，辽宁 沈阳 110847；2辽宁中医药大学附属医院，辽宁 沈阳 110033

胃食管反流病（gastroesophageal reflux disease，GERD）是指胃、十二指肠内容物向食管中反流而引起病人反酸、烧心等症状的一种疾病［1］。根据食管黏膜在胃镜下的表现，GERD又可分为反流性食管炎（reflux esophagitis，RE）、非糜烂性胃食管反流病（nonerosive gastroesophageal reflux disease，NERD）和巴雷特食管（Barrett esophagus，BE）3种类型。近年来，GERD在我国的发病率逐年增高，其中NERD约占GERD发病率的70%［2］。且NERD病人常合并有焦虑抑郁等心理疾病，严重影响病人的生活质量［3］。祖国医学中并无对应NERD的病名记载，但根据其临床特征，可归于中医“吞酸”“反胃”“梅核气”等范畴。NERD的中医病机主要是肝失疏泄，胃失和降。目前质子泵抑制剂（proton-pump inhibitors，PPIs）对NERD治疗的整体疗效欠佳，病人易出现复发而影响生活质量，因此更多的病人寻求中医药治疗［4］。本研究检索搜集了中国知网（CNKI）数据库里关于中医药治疗NERD的临床文献，深入挖掘中药治疗NERD的用药规律，并运用网络药理学分析常用配伍组合药物治疗NERD的潜在机制。以期为临床治疗NERD提供用药思路并为进一步明确药物作用机制提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料来源进入CNKI官网页面的高级检索，以（中医OR中药）AND（非糜烂性胃食管反流病OR NERD）为检索式进行主题词检索，检索年限为2000年1月至2021年1月。共检索到文献283篇。

1.2 文献纳入和排除标准

1.2.1 纳入标准运用中医或中西医结合治疗NERD的文献中所涉及的所有中医方剂；方剂中药味具体、完整；服药方式为口服；同一中药方剂的多篇文献只纳入1篇。

1.2.2 排除标准单味中药；未明确记载用量；剂型为胶囊剂、膏剂、注射剂；少数民族医药的方剂；用于实验研究的方剂；以雾化吸入、灌肠、离子导入等给药方式均予以排除。

1.3 中药名称与中医证型规范方剂中出现的产地命名、炮制及别名的中药，参照全国中医药行业高等教育“十二五”规划教材《中药学》进行规范，比如炒枳壳录为枳壳，生甘草录为甘草等［5］。纳入的文献中的中医证型参考《胃食管反流病中西医结合诊疗共识意见》（2017）进行规范［6］。

2 统计学方法

2.1 运用中医传承计算平台V 3.0分析组方用药规律将最终纳入的89首处方录入到中医传承计算平台V3.0。在录入过程中，由两个人对每个方剂中的中药进行校对，以保证录入的准确性。录入后，首先对NERD的证型分布进行分析。运用中医传承计算平台V3.0的“数据分析”功能对药物的基本规律进行分析，包括用药频率，功效，以及药物的四气五味与归经。最后用关联规则（FP-tree）、聚类分析（层次聚类法）分析方剂配伍规律。

2.2 运用网络药理学分析核心组方作用机制

2.2.1 获取核心方的有效成分和作用靶点运用TCMSP和Batman数据库，检索得到陈皮、半夏、海螵蛸、柴胡、黄连、吴茱萸六味中药的有效成分及作用靶点。TCMSP数据库中设置化合物的口服生物利用度（OB）≥30%，类药性指数（DL）≥0.18。

2.2.2 蛋白质相互作用网络构建将“2.2.1”中得到的靶点输入到String网站，设置confidence score值为0.9，以TSV格式导入Cytoscape3.8.0进行可视化。再运用cytoHubba插件，筛选度值（Degree）排名前10的核心靶点。

2.2.3 生物学功能及通路富集分析用R3.6.1对“2.2.2”中筛选的核心靶点进行GO和KEGG分析。

3 结果

3.1 证型分布NERD的肝胃不和证最多（33个，37.1%），肝胃郁热证（25个，28.1%），气郁痰阻证（14个，15.7%），中虚气逆（13个，14.6%），寒热错杂证（4个，4.5%）。

3.2 用药频次分析对纳入的89首方剂中的中药进行用药频次分析，总计有130味中药，使用频次≥30的中药有11味（表1）。

表1 治疗NERD使用频次≥30的中药

3.3 药物基本信息分析分析所有中药的四气、五味、归经以及功效。药性分析得出温性药使用最多，药用频次354次；五味中苦味频次最高，频次为546次（表2）。药物归经频次排名前3依次为脾经717次，肺经545次，胃经534次（表3）。药物功效排名前3依次为补虚类176次，理气类151次，化痰止咳平喘类144次（表4）。

表2 治疗NERD中药的四气五味频次分析

表3 治疗NERD中药归经的频次分析

表4 治疗NERD中药功效的频次分析

3.4 药物组方规律分析根据中药处方的数目并结合中药数量及药物组合频次，将支持度设为20%，置信度设为0.6，得到40个药物组合并按照出现频次由高到低排序（表5）。再点击中医传承计算平台的“规则分析”，得到10条药物组合规则（表6）。

表5 治疗NERD的40中药物组合频次表

表6 治疗NERD的关联规则频次统计表

3.5 聚类分析应用中医传承计算平台V3.0的聚类分析功能（k-means算法与回归模型相结合），均将聚类个数分别设置为3、4、5，分别得到聚类分析核心组合，不同颜色代表不同分组，不同颜色点数与方剂数量呈正相关，越靠近回归曲线，表示越与此类的核心药物接近。

3.6 基于网络药理学分析核心方剂配伍治疗NERD的潜在作用机制

3.6.1 靶点获取与核心靶点筛选去重后共获取陈皮、半夏、海螵蛸、柴胡、黄连、吴茱萸的作用靶点220个。将220个靶点导入STRING11.0数据库，构建蛋白质相互作用网络。以TSV格式导入Cytoscape3.8.0软件，用cytoHubba插件按Degree计算得到排名前10位的基因分别为JUN、AKT1、MAPK3、MAPK1、RELA、IL6、MAPK14、CXCL8、FOS、MAPK8，并构建蛋白互作网络图。

3.6.2 核心靶点的GO和KEGG富集分析结果用R3.6.1对筛选出的10个核心靶点进行GO和KEGG分析。GO富集分析结果得到生物过程（biological process，BP）、细胞组分（cellular component，CC）、分子功能（molecular function，MF）各10个（P＜0.05）。主要包括蛋白质丝氨酸/苏氨酸/酪氨酸激酶活化、促分裂原活化蛋白激酶活化、激活转录因子、氧化应激等。进行KEGG信号通路富集分析获得P＜0.01的信号通路20条。说明核心方可能作用于Toll样受体、IL-17、AGE-RAGE、T细胞受体、TNF等信号通路从而发挥治疗NERD的作用。

4 讨论

现代医学对于NERD的发病机制尚不明确，目前研究认为与内脏高敏感、抗反流屏障功能减弱、食管黏膜屏障受损等病理机制相关［7-8］。临床治疗NERD以 质 子 泵 抑 制 剂（proton pump inhibitors，PPIs）为主，但有40%～50%的病人无应答［9］。中医学认为NERD的病机为胃失和降，胃气上逆。治疗上以疏肝和胃为基本原则。本研究运用中医传承计算平台软件分析中医药治疗NERD的组方规律，并用网络药理学分析核心配伍的可能作用机制，为临床选方用药及开展基础研究提供了依据。

由纳入的研究证型分析得到，目前研究的NERD证型以肝胃不和证最多，占所有研究的37.1%。从古至今，中医常从“肝”治疗吐酸类疾病。如刘完素在《素问·玄机原病式·吐酸》中曰：“酸者，肝之味，由火盛制金，不能平木，则肝木自盛故为酸也。”如《四明心法》曰：“凡为吞酸尽属肝木，曲直作酸也。”肝主疏泄，调畅全身气机。脾主运化升清，胃主受纳降浊。肝的疏泄功能正常，才能使脾胃气机升降调达。此外肝主情志，若情志不畅，则会肝失疏泄，气机升降紊乱，胃气上逆则会引起反酸等各种病症。

由纳入的89首方剂分析得到，药物四气以温为主，五味以苦为主，归经中以脾、肺、胃经最多。功效以补虚类、理气类、化痰止咳平喘类为主。使用频次≥30的中药有11味，包括半夏、柴胡、黄连、海螵蛸、吴茱萸、陈皮、茯苓、厚朴、白术、甘草、枳实。其中半夏能够消痞除结、和胃降逆，具有良好的止呕作用。柴胡善条达肝气，疏肝解郁，善于调节肝气犯胃所致的恶心、呕吐、反酸等症状。黄连能清热燥湿，尤善清泄中焦胃火，治疗湿热蕴结脾胃之呕吐吞酸等。海螵蛸具有制酸止痛之功效，能够治疗胃酸过多、胃痛吞酸，且常与延胡索、白及、瓦楞子等药同用。海螵蛸和煅瓦楞子中的有效成分不仅可制酸止痛、还可促进破损的食管黏膜修复，被称为“中药制酸剂”［10］。吴茱萸主入肝经既能散肝经之寒邪，又疏肝气之郁滞，具有降逆止呕之功效。陈皮理气健脾，燥湿化痰，有苦降之性，《本草纲目》言其“疗呕秽反胃嘈杂，时吐清水”，善治呕吐、呃逆等疾病。厚朴、枳实能理气除满消积，治疗湿阻中焦，胃胀呕吐等。茯苓、白术能够健脾益气祛湿，实土以抑木，使运化有权，气血生化有源。炙甘草配合茯苓、白术以益气健脾，配合白芍以缓急止痛［11］。总体来讲，以上药物为小柴胡汤、左金丸、四君子汤的主要药物组成。取柴胡、陈皮疏肝理气；白术、甘草、茯苓健脾益气；半夏、厚朴、枳实降逆止呕；黄连、吴茱萸和胃止痛以及海螵蛸的制酸止痛之功。体现了治疗NERD应以疏肝和胃降逆为治疗原则。

根据关联规则得到常用药物组合40个，其中两味药的组合34个，三味药的组合6个。频次位列前五名的药物组合依次为黄连-吴茱萸、半夏-黄连、半夏-海螵蛸、半夏-陈皮、半夏-柴胡。黄连、吴茱萸是左金丸的药物组成，可见左金丸在治疗NERD中的应用频率最高。此外，黄连与海螵蛸、吴茱萸；柴胡、吴茱萸；吴茱萸的关联性置信度均为1。这更加说明左金丸在NERD中的应用十分常见，这可能与NERD以肝胃不和证居多有关。左金丸具有很好的和胃降逆止呕的功效，在治疗NERD中临床疗效显著［12］。左金丸首见于朱丹溪所作之《丹溪心法》。以黄连和吴茱萸6∶1的比例组成。具有疏肝降逆止呕的功效，起到肝胃同治的作用［13］。NERD病人多伴有焦虑抑郁情绪，导致肝失疏泄，气郁而化热横逆犯胃，故胃气上逆而恶心吞酸。因此用左金丸治疗可清除郁热，通降胃气而起到治疗作用。半夏加黄连是半夏泻心汤里的配伍，半夏能散结消痞，黄连泻热降逆。一寒一热，辛开苦降，使胃肠气机升降得复［14］。根据相关研究报道，半夏泻心汤能降低食管黏膜损伤程度，减轻食管局部炎症细胞浸润。其能通过降低胃酸的分泌调节体内降钙素基因相关肽（calcitonin gene related peptide，CGRP）的合成与分泌，从而防止食管黏膜受损［15］。半夏加海螵蛸则更能起到制酸止痛的作用。半夏和陈皮是二陈汤的组成，具有理气和中，健脾和胃止呕的功效。半夏和柴胡则组成为柴胡半夏汤。此方剂名出自《类证活人书》，具有和解少阳，清热祛痰之功，在治疗气郁痰阻型胃食管反流病中疗效显著［16］。

运用网络药理学进一步分析核心药物陈皮、半夏、海螵蛸、柴胡、黄连、吴茱萸的核心药物网络。用cytoHubba插件按Degree计算得到排名前10位的基因分别为JUN、AKT1、MAPK3、MAPK1、RELA、IL6、MAPK14、CXCL8、FOS、MAPK8。通 过GO和KEGG分析得到，这些核心基因可能是通过Toll样受体、IL-17、AGE-RAGE、T细胞受体、TNF等信号通路来起到治疗作用。目前对于NERD发病机制的研究多集中在内脏高敏感。内脏高敏感可分为外周敏化和中枢敏化。目前研究者们对于食管内脏高敏感的研究更多地将目光聚焦到了中枢神经递质以及突触间信号传递方式的改变。而c-Fos蛋白作为中枢性内脏感觉兴奋性递质在中枢敏化的形成中发挥着重要的作用。张秀莲等［17］研究证实，疏肝和胃方可能通过降低脑、脊髓背角ncNOS及即早基因（c-Fos）的蛋白表达而缓解食道内脏高敏感性，进而影响食管内脏中枢敏感化机制的形成。此外，在NERD病人食管黏膜下还存在炎症反应。赵新胜［18］研究发现，NERD病人食管下段黏膜组织中IL-6、IL-1β、IFN-γ以及TNF-α的mRNA相对表达量明显增加，并且与酸反流评分（De Meester）成正相关。

5 结论

综上，本研究通过运用中医传承计算平台分析CNKI数据库中临床治疗NERD的中药方剂，挖掘常用的药物组合并分析可能的作用机制。分析得出中医药治疗NERD常以左金丸合柴胡半夏汤加减为基础方，起到理气健脾，疏肝降逆之功效。通过网络药理学分析发现，核心药陈皮、半夏、海螵蛸、柴胡、黄连、吴茱萸可能是通过Toll样受体、IL-17、AGE-RAGE、T细胞受体、TNF等信号通路来起到治疗NERD的作用。以此为临床辨证用药和开展基础研究提供了参考依据。