李雨彥 鄭 光 劉 良

(1 澳門科技大學(xué)，澳門，999078； 2 蘭州大學(xué)，蘭州，730000)

文本挖掘探討青風(fēng)藤用藥規(guī)律研究

李雨彥1鄭 光2劉 良1

(1 澳門科技大學(xué)，澳門，999078； 2 蘭州大學(xué)，蘭州，730000)

目的:基于文本挖掘技術(shù)探討青風(fēng)藤用藥規(guī)律。方法：在CBM數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索、下載所有涉及青風(fēng)藤的文獻(xiàn)，通過清洗、降噪及關(guān)鍵詞頻統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)分層算法，挖掘青風(fēng)藤治療疾病的規(guī)律，癥狀、證型的分布規(guī)律，中藥配伍、中成藥、西藥、湯劑、針灸聯(lián)用規(guī)律,并進(jìn)行規(guī)律的可視化展示。結(jié)果：青風(fēng)藤主要治療以疼痛、腫脹、強(qiáng)直、畸形為主的病證，中醫(yī)病證要素涉及風(fēng)、寒、濕、熱、痰、瘀、虛。疾病以現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎為主，涉及多種風(fēng)濕類疾病以及慢性腎炎、肝炎、心律失常等。中藥應(yīng)用方面，青風(fēng)藤多與祛風(fēng)除濕類、養(yǎng)血活血類、通絡(luò)類、溫經(jīng)類及補(bǔ)腎類中藥合用。此外，青風(fēng)藤多與雷公藤多苷、活絡(luò)丸等調(diào)節(jié)免疫、通絡(luò)藥物聯(lián)用。結(jié)論：數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以系統(tǒng)、全面、準(zhǔn)確總結(jié)青風(fēng)藤的用藥規(guī)律，為拓展該藥的臨床應(yīng)用及深入研究提供文獻(xiàn)學(xué)依據(jù)。

文本挖掘；青風(fēng)藤；中藥；中成藥；西藥

青風(fēng)藤(Sinomenium acutum)，首載于《本草圖經(jīng)》，別名為青藤、尋風(fēng)藤、滇防己、大青木香、青防己，為防己科植物青藤、華防己或青風(fēng)藤科植物青風(fēng)藤等的藤莖。青風(fēng)藤秋冬采老藤，切段，曬干。青風(fēng)藤性味苦，平，入肝、脾經(jīng)。具有祛風(fēng)濕，通經(jīng)絡(luò)，利小便的功效?！侗静菥V目》記載本藥治風(fēng)濕流注，歷節(jié)鶴膝，麻痹瘙癢，損傷瘡腫，入酒藥中用?！墩憬炷可剿幹仓尽罚骸靶兴?，瀉下焦血分濕熱。治風(fēng)水腫，腳氣，風(fēng)濕關(guān)節(jié)疼痛，口眼歪斜，癰腫惡瘡。”《溫嶺縣藥物資源名錄》：“驅(qū)風(fēng)濕，通經(jīng)絡(luò)。治風(fēng)寒濕痹，鶴膝風(fēng)，肢節(jié)腫痛。”《藥性考》：“濕痹骨痛，腿腳轉(zhuǎn)筋，鶴膝風(fēng)痿，麻木膚疼，熬膏浸酒，治風(fēng)有靈”。現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，該藥具有抗炎、抑制神經(jīng)毒性、調(diào)節(jié)腦內(nèi)組胺水平、防治腎間質(zhì)纖維化、抗心律失常、保護(hù)心臟、調(diào)節(jié)免疫等作用。臨床上多用于治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、腎病綜合征等疾病。我們借助文本挖掘技術(shù)[1]，結(jié)合原文獻(xiàn)回溯、人工閱讀分析等方法，對(duì)現(xiàn)有青風(fēng)藤中文文獻(xiàn)進(jìn)行挖掘，以探討青風(fēng)藤的用藥規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 文本數(shù)據(jù)收集 檢索及計(jì)算方法概述如下：在中國(guó)生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)(Chinese BioMedical Literature database，CBM，http://sinomed.cintcm.ac.cn/index.jsp)中以“缺省[智能]”狀態(tài)下檢索“青風(fēng)藤”，共得到文獻(xiàn)400篇(檢索日期：2014年5月4日)，依次下載所有文獻(xiàn)并保存。

1.2 文本數(shù)據(jù)處理 將收集來的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，按照下載的先后順序，整合到一個(gè)平面文件(后綴txt)里，以ANSI編碼格式保存。然后，利用專有的文本提取工具(軟件著作權(quán)，軟著登字第0261882號(hào)，登記號(hào)2010SR073409)，對(duì)下載的非結(jié)構(gòu)化的txt文本數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息提取，保存成格式化的、便于大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)(Microsoft SQL Server，簡(jiǎn)稱SQL)可處理的格式，然后導(dǎo)入SQL進(jìn)行下一步的挖掘分析。假設(shè)每一篇文獻(xiàn)的貢獻(xiàn)度是相同的，一篇文獻(xiàn)中重復(fù)出現(xiàn)的關(guān)鍵詞，只需計(jì)算1次，據(jù)此構(gòu)建算法進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗工作[1]。清洗完畢后的數(shù)據(jù)，既可提取挖掘?qū)ο蟮囊痪S頻次，也可以得到挖掘?qū)ο蟮亩S關(guān)系，并進(jìn)行可視化呈現(xiàn)。抽出不同頻次的關(guān)鍵詞對(duì)，用Cytoscape 3.1軟件進(jìn)行可視化處理，形成可視化網(wǎng)絡(luò)圖，并結(jié)合專業(yè)知識(shí)進(jìn)行解析，如發(fā)現(xiàn)不合理的結(jié)果，即回溯原始文獻(xiàn)數(shù)據(jù)集，如果是噪音，仍按算法進(jìn)行噪音清洗，直至噪音降到滿意為止。最后的結(jié)果可視化成圖，結(jié)合專業(yè)知識(shí)進(jìn)行結(jié)果解析。

2 文本挖掘結(jié)果

2.1 青風(fēng)藤相關(guān)文獻(xiàn)的疾病挖掘結(jié)果 文本挖掘共提取到15種使用青風(fēng)藤治療的疾病，按照出現(xiàn)頻次又高至低的順序排列，如圖1所示。根據(jù)青風(fēng)藤治療疾病文獻(xiàn)中，疾病兩兩同時(shí)出現(xiàn)的頻次構(gòu)建疾病網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖(見圖2)：圖中圓圈內(nèi)為疾病名稱，連線代表疾病兩兩之間聯(lián)系。連線愈多，代表疾病之間關(guān)聯(lián)程度越高，越處于核心位置；圓圈越大，代表疾病在文獻(xiàn)中出現(xiàn)頻次越高，權(quán)重越大。由圖可知，類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、風(fēng)濕性疾病、中醫(yī)痹證是青風(fēng)藤治療的主要疾病。

圖1 青風(fēng)藤治療疾病頻次分布圖

圖2 青風(fēng)藤治療疾病網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖

2.2 青風(fēng)藤相關(guān)文獻(xiàn)的中醫(yī)證型挖掘結(jié)果 文本挖掘共提取到8種使用青風(fēng)藤治療疾病的中醫(yī)證型，如圖3所示。通過中醫(yī)病因、病機(jī)要素進(jìn)行挖掘及構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)見圖4，發(fā)現(xiàn)濕熱、風(fēng)寒、寒濕、痰、瘀、虛是青風(fēng)藤治療疾病中涉及的主要病證要素。

圖3 青風(fēng)藤治療疾病涉及中醫(yī)證型分布圖

圖4 青風(fēng)藤治療疾病中病證要素網(wǎng)絡(luò)圖

2.3 青風(fēng)藤相關(guān)文獻(xiàn)的疾病癥狀挖掘結(jié)果 文本挖掘提取青風(fēng)藤相關(guān)文獻(xiàn)中疾病癥狀共15項(xiàng)(見圖5)。通過相關(guān)癥狀的網(wǎng)絡(luò)圖(圖6)，可見青風(fēng)藤主要治療以疼痛、腫脹、強(qiáng)直為主要癥狀的疾病。

2.4 青風(fēng)藤相關(guān)文獻(xiàn)的中藥挖掘結(jié)果 文本挖掘相關(guān)文獻(xiàn)中的中藥，頻次大于10的按順序排列如圖7所示。青風(fēng)藤為頻次最高，防己為其次，通過反查文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)青風(fēng)藤為防己科植物，別名黑防己、青防己、滇防己，故挖掘結(jié)果中的防己屬于噪音，可剔除。通過構(gòu)建中藥間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系(圖8)，可以看出青風(fēng)藤主要與祛風(fēng)除濕、活血、養(yǎng)血、通絡(luò)、補(bǔ)腎、溫經(jīng)散寒一類藥物連用，如當(dāng)歸、雷公藤、白芍、黃芪等。

圖5 青風(fēng)藤治療疾病涉及癥狀分布圖

圖6 青風(fēng)藤治療疾病癥狀的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖

圖7 青風(fēng)藤相關(guān)文獻(xiàn)中藥分布圖

圖8 青風(fēng)藤相關(guān)文獻(xiàn)中藥網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖

2.5 青風(fēng)藤相關(guān)文獻(xiàn)的中成藥及西藥挖掘結(jié)果 對(duì)青風(fēng)藤相關(guān)文獻(xiàn)的中成藥及西藥進(jìn)行挖掘(圖9、圖10)，中成藥挖掘結(jié)果中頻次最高的為青風(fēng)藤的成藥制劑正清風(fēng)痛寧，其次為雷公藤制劑，其余則為補(bǔ)腎、通絡(luò)、散寒一類的成藥。西藥多為鎮(zhèn)痛、抗炎、調(diào)節(jié)免疫類藥物。

通過構(gòu)建中成藥、西藥網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖，如圖11所示，青風(fēng)藤、正清風(fēng)痛寧多與雷公藤、活絡(luò)丸等聯(lián)用以調(diào)節(jié)免疫、通絡(luò)止痛。關(guān)系圖中提示青藤堿與嗎啡聯(lián)系密切，經(jīng)查找原文后發(fā)現(xiàn)，青藤堿可以拮抗嗎啡誘導(dǎo)的機(jī)體成癮性，納洛酮為阿片類受體的拮抗劑，臨床上也證實(shí)青藤堿具有治療嗎啡成癮的阿片類戒斷綜合征的療效[2-3]。網(wǎng)絡(luò)關(guān)系中的磷酸二氫鈉為反相高效液相色譜測(cè)定青風(fēng)藤中青藤堿含量的試劑，屬于噪音，可剔除。

圖10 青風(fēng)藤相關(guān)文獻(xiàn)中西藥分布圖

圖11 青風(fēng)藤相關(guān)文獻(xiàn)中成藥、西藥網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖

3 討論

文本挖掘是數(shù)據(jù)挖掘這一交叉學(xué)科的一個(gè)具體研究領(lǐng)域，在信息時(shí)代、大數(shù)據(jù)條件下應(yīng)運(yùn)而生，用于基于文本信息的知識(shí)發(fā)現(xiàn)，從海量文本中發(fā)現(xiàn)潛在規(guī)律和趨勢(shì)[4-5]。在中醫(yī)藥領(lǐng)域，此方法通過對(duì)既往大量文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行文本收集、分析處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)特定規(guī)律、趨勢(shì)的呈現(xiàn)，無論對(duì)中醫(yī)臨床研究亦或是中藥及復(fù)方研發(fā)均提供客觀、可信的證據(jù)，進(jìn)而對(duì)該類研究起到一定的指導(dǎo)作用[6-7]。

青風(fēng)藤具有祛風(fēng)濕，通經(jīng)絡(luò)，利小便的功效，為治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的臨床常用藥。本研究針對(duì)從CBM收集到青風(fēng)藤相關(guān)的400篇文獻(xiàn)，采用日漸成熟的文本挖掘技術(shù)[1]，結(jié)合回溯原文獻(xiàn)，人工閱讀降噪，參考現(xiàn)代文獻(xiàn)解析，從青風(fēng)藤所治疾病、中醫(yī)證型、臨床癥狀、聯(lián)用中藥、成藥及西藥幾個(gè)方面進(jìn)行挖掘，挖掘的結(jié)果既計(jì)算其出現(xiàn)的頻次，又展現(xiàn)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的分布情況。

從挖掘結(jié)果看，青風(fēng)藤主要用于治療臨床癥狀以疼痛、腫脹、強(qiáng)直、畸形為主的一類病證，歸屬中醫(yī)痹證范疇，中醫(yī)病證要素主要涉及風(fēng)、寒、濕、熱、痰、瘀、虛。以現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎為主，涉及多種風(fēng)濕類疾病，如脊柱炎、強(qiáng)直性脊柱炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、痛風(fēng)等。該結(jié)果與傳統(tǒng)中醫(yī)對(duì)青風(fēng)藤及痹證的理論認(rèn)識(shí)相一致?！侗静輩R言》：“青風(fēng)藤，散風(fēng)寒濕痹之藥也，能舒筋活血，正骨利髓，故風(fēng)病軟弱無力，并勁強(qiáng)偏廢之證，久服常服，大建奇功。須與當(dāng)歸、枸杞合用方善也。”《本草便讀》：“凡藤蔓之屬，皆可通經(jīng)入絡(luò)，此物善治風(fēng)疾，故一切歷節(jié)麻痹皆治之，浸酒尤妙。以風(fēng)氣通于肝，故入肝，風(fēng)勝濕，濕氣又通于脾也?！敝嗅t(yī)認(rèn)為痹證是機(jī)體正虛衛(wèi)外不固，感受外邪而致。風(fēng)、寒、濕、熱、痰、瘀痹阻經(jīng)絡(luò)氣血是痹證的基本病機(jī)。如《素問·痹論》指出：“風(fēng)寒濕三氣雜至，合而為痹也。其風(fēng)氣勝者為行痹，寒氣勝者為痛痹，濕氣勝者為著痹也。”關(guān)于中藥應(yīng)用的挖掘結(jié)果表明，青風(fēng)藤多與祛風(fēng)除濕類、養(yǎng)血活血類、通絡(luò)類、溫經(jīng)類及補(bǔ)腎類中藥合用，其中與當(dāng)歸、雷公藤、白芍、獨(dú)活、秦艽、桂枝、黃芪、甘草為最多。聯(lián)用成藥及西藥研究發(fā)現(xiàn)，青風(fēng)藤多與雷公藤、活絡(luò)丸等通絡(luò)藥物聯(lián)用。該結(jié)果同樣與既往治療痹證的理念相符。中醫(yī)認(rèn)為：痹證的治療當(dāng)以祛風(fēng)、除濕、散寒、通絡(luò)同時(shí)兼以養(yǎng)血活血為基本治則，病久感邪深重?fù)p傷臟腑當(dāng)兼以調(diào)養(yǎng)氣血、補(bǔ)益肝腎。李中梓《醫(yī)宗必讀·痹》闡明“治風(fēng)先治血，血行風(fēng)自滅”的原則，葉天士對(duì)痹久不愈、邪入于絡(luò)，建議用活血化瘀法治療。此外，現(xiàn)代研究也證實(shí)了中藥配伍使用有其科學(xué)合理性，研究發(fā)現(xiàn)的青藤堿、芍藥苷合用及單用藥代動(dòng)力學(xué)比較研究發(fā)現(xiàn)：青藤堿、芍藥苷同服大鼠較單純灌胃芍藥苷大鼠血漿芍藥苷濃度顯著升高，峰值時(shí)間延遲，AUC增加，平均滯留時(shí)間(MRT)延長(zhǎng)，提示青藤堿可以顯著提高芍藥苷在體內(nèi)的生物活性[8]。

挖掘結(jié)果中系統(tǒng)、全面的總結(jié)了青風(fēng)藤所致疾病，參看現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的機(jī)制研究可以佐證該研究結(jié)果的正確性。文獻(xiàn)研究表明青藤堿具有廣譜的鎮(zhèn)痛作用，對(duì)機(jī)械性損傷性疼痛、炎癥誘發(fā)的熱性敏感性疼痛、中樞及外周神經(jīng)損傷性疼痛均有較好的鎮(zhèn)痛效果，且其鎮(zhèn)痛未發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng)，效應(yīng)不能被阿片類受體拮抗劑納洛酮阻斷[9]。青風(fēng)藤治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的機(jī)制與青藤堿可降低髓樣分化因子MyD88的表達(dá)，下調(diào)炎癥、改善炎癥介導(dǎo)的關(guān)節(jié)損害[10]，抑制成纖維樣滑膜細(xì)胞CD147、MMP-2、MMP-9的表達(dá)，下調(diào)細(xì)胞的侵蝕及遷移能力[11]，拮抗關(guān)節(jié)軟骨的降解、抑制軟骨凋亡[12]，抑制血管生成[13]有關(guān)。青風(fēng)藤具有保護(hù)腎功能、防治腎臟間質(zhì)纖維化的作用[14],其機(jī)制可能與青藤堿抑制NF-κB通路，改善腎臟組織內(nèi)的炎癥反應(yīng)，下調(diào)小管細(xì)胞MAPK通路，改善凋亡[15]，調(diào)節(jié)腎臟nephrin，podocin蛋白的表達(dá)，保護(hù)足細(xì)胞有關(guān)[14]。青藤堿舒張血管、降血壓的機(jī)制[17-18]與其抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞的鈣離子流、PKC、β腎上腺素能受體活性，激活NO合成酶及前列環(huán)素合成酶有關(guān)；青藤堿還可抑制心室心肌細(xì)胞的鈣離子流、同步延遲鉀離子流，進(jìn)而延長(zhǎng)心肌細(xì)胞動(dòng)作電位時(shí)間，通過調(diào)節(jié)離子通道和血流起到抗心衰、心律失常、保護(hù)心功能的作用[19]。除此之外，研究發(fā)現(xiàn)小花青風(fēng)藤膠囊對(duì)CCl4和D-半乳糖致小鼠急性肝損傷具有一定保護(hù)作用，其可以降低肝損傷小鼠血清中的ALT、AST、MDA水平和肝臟指數(shù),升高血清中SOD含量,改善肝臟病理損傷[20]。

本研究應(yīng)用日漸成熟的文本挖掘技術(shù)[21]，從中藥的角度深入、立體地研究了青風(fēng)藤的用藥規(guī)律，對(duì)青風(fēng)藤及相關(guān)病、證、方、藥規(guī)律進(jìn)行了比較全面的總結(jié)，并結(jié)合現(xiàn)代機(jī)制研究文獻(xiàn)進(jìn)行佐證。該結(jié)果不僅與傳統(tǒng)中醫(yī)理論相一致，且與現(xiàn)代臨床用藥實(shí)際及機(jī)制研究相符，說明文本挖掘技術(shù)在中藥用藥規(guī)律研究中具有全面、系統(tǒng)、穩(wěn)定、準(zhǔn)確的特點(diǎn)。該技術(shù)在拓展臨床用藥范疇和思路方面，為臨床醫(yī)生提供了參考。

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(2015-05-13收稿 責(zé)任編輯：洪志強(qiáng))

Treatment Rules of Sinomenium Acutum by Text Mining

Li Yuyan1, Zheng Guang2, Liu Liang1

(1MacauUniversityofScienceandTechnology,Macau999078; 2LanzhouUniversity,Gansu730000,China)

Objective:The study summarized the treatment rules of Sinomenium acutum (Menispermaceae, SA) using text mining techniques. Methods: Firstly, we conducted text-mining by collecting related literatures about SA from Chinese Biomedical Literature (CBM) Database. Then structured query language was used to do data processing as well as data stratification. Algorithm was used to analyze the basic laws of symptom, TCM pattern, TCM herb compatibility and drug combination. Results:Sinomenium Acutum was mainly used to treat diseases with symptoms such as ache, swelling, stiffness, malformation, etc. Wind, cold, wetness, heat, sputum, stasis and deficiency were the main etiology and pathology. Sinomenium Acutum was always used in combination with herbs with the functions of dispelling wind and eliminating dampness, nourishing the blood and promoting blood circulation, dredging collaterals, warming meridians and nourishing kidney. Conclusion: By text mining we summarized the treatment rules of Sinomenium Acutum in a systematic, comprehensive and precise way, providing literature basis for future clinical application and drug research．

Text mining; Sinomenium Acutum; Herbs; TCM Patent medicine; Western medicine

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目：隸屬度和互模擬數(shù)學(xué)方法在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎分類中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究(編號(hào)：81072982)

李雨彥，博士，從事治痹中藥的數(shù)據(jù)挖掘研究

劉良，博士，博士研究生導(dǎo)師，教授，主要從事痹證中藥的療效及作用機(jī)制研究

R932

A

10.3969/j.issn.1673-7202.2015.06.004