耿樹瓊,夏 偉,劉 慧,曹林森,羅奇彪,陳 婷,賀 娟△
(1.大理大學(xué),云南 大理 671000;2.中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九二〇醫(yī)院,云南 昆明 650032)
紫外線輻射可破壞生物蛋白質(zhì)和脫氧核糖核酸(DNA),造成細胞損傷或死亡,導(dǎo)致皮膚出現(xiàn)光損傷和光老化,并誘發(fā)日光疹、慢性光化性皮炎等光相關(guān)免疫性疾病[1]。目前,尚無治療日光疹的有效藥物[2-4],常用的皮質(zhì)類激素軟膏藥品不良反應(yīng)較多,故僅可對癥治療[5]。經(jīng)典中醫(yī)辨證論治對日光疹的治療有相關(guān)論述,如清代名醫(yī)陳士鐸在《洞天奧旨》中描述:“日曬瘡,乃夏天酷烈之日曝而成者也……故止須消暑熱之藥,如青蒿一味飲之,外用末藥敷之即安。”[6]臨床數(shù)據(jù)表明,以青蒿和紫草2種藥物為主要成分的復(fù)方制劑具有較好的日光疹治療效果[7-13]。其中,青蒿具有清熱、涼血退蒸、解暑祛風(fēng)、抗炎作用[14-15],紫草具有涼血、活血、解毒透疹、抑菌作用[16-18]。在經(jīng)典古方基礎(chǔ)上研制的青蒿紫云膏為醫(yī)院制劑,由青蒿、紫草、白芷、冰片、當歸等中藥組方,臨床療效較好。本研究中基于網(wǎng)絡(luò)薈萃分析和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué),探討了青蒿紫云膏治療日光疹的臨床療效和潛在作用機制。現(xiàn)報道如下。
文獻檢索:采用計算機檢索PubMed,Embase,The Cochrane Library,CNKI,VIP,WanFang,CBM等數(shù)據(jù)庫,以主題詞+自由詞形式檢索。中文檢索詞為“紫草”“青蒿”“日光疹”等;英文檢索詞為“Comfrey”“Symphytum officinale”“Artemisia annua”“Qinghao”“Sweet Wormwood”“Sweet Annie”“sunburn”“Solar dermatitis”等。檢索時限為自建庫起至2021年12月31日。
納入標準:國內(nèi)外公開發(fā)表的隨機對照試驗;文種為中文、英文;確診為日光疹;治療方案為治療組以紫草/青蒿為君藥,單藥或聯(lián)用其他藥物,對照組給予(地)氯雷他定、馬來酸氯苯那敏(H1受體阻斷劑)和(羥)氯喹、煙酰胺、煙酸、維生素類制劑等;結(jié)局指標為臨床痊愈率(皮疹或皮損全部消退,癥狀基本消失,積分值減少90%)。
排除標準:動物研究;綜述、會議論文;設(shè)計不嚴謹,數(shù)據(jù)殘缺;重復(fù)發(fā)表文獻;存在混雜因素,如運用其他藥物治療等。
文獻篩選及質(zhì)量評價:采用EndNote X 9.1軟件檢索文獻,由2名研究人員按納入、排除標準進行文獻初篩與復(fù)篩,提取文獻題目、作者、發(fā)表年份及患者年齡、病程、治療療程、結(jié)局指標等數(shù)據(jù)。采用Cochrane 5.1.0偏倚風(fēng)險評估工具評價納入文獻的質(zhì)量。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析:采用R 4.1.2軟件與ADDIS 1.16軟件進行網(wǎng)絡(luò)薈萃分析;根據(jù)貝葉斯原理,采用馬爾科夫鏈-蒙特卡羅法進行先驗評估,并處理數(shù)據(jù)。設(shè)置4條馬爾科夫鏈,迭代50 000次,退火20 000次,通過數(shù)據(jù)運算與分析,得到不同干預(yù)措施間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖、Meta分析森林圖與概率排序圖。其中,循證結(jié)果是否具有顯著性判斷標準為OR值在95%置信區(qū)間(95%CI)內(nèi)是否與無效線相交,相交為顯著,不相交為不顯著。有效性排序中,Rank排序權(quán)重大于P值,結(jié)合兩者實施評估。
有效成分及靶點獲取:根據(jù)藥物代謝動力學(xué)吸收-分布-代謝-排泄原理,在TCMSP數(shù)據(jù)庫(https://old.tcmsp-e.com/tcmsp.php)中設(shè)置閾值,以類藥性(DL)≥0.18、口服生物利用度(OB)≥30%篩選藥物有效成分。通過Mol ID收集紫草、青蒿、白芷、冰片、當歸有效成分的相關(guān)靶點,若未查詢到相關(guān)靶點,則檢索PubChem數(shù)據(jù)庫(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov),輸入有效成分的Cid/CAS號,獲得其Canonical SMILES分子式,并通過Swiss TargetPrediction數(shù)據(jù)庫(http://www.swisstargetprediction.ch)對有效成分(Probability>0)進行靶點預(yù)測。將靶標蛋白名通過Uniprot數(shù)據(jù)庫(https://www.uniprot.org)進行規(guī)范校正。
疾病靶點獲取:以“solar dermatitis”“solar rash”為關(guān)鍵詞,在GeneCards數(shù)據(jù)庫(http://www.genecards.org)中進行數(shù)據(jù)去重,獲得疾病靶點。
藥物-有效成分-疾病靶點網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建:采用Venny 2.1在線工具繪制韋恩圖,獲得藥物-疾病共有靶點,并建立屬性文件,導(dǎo)入Cytoscape 3.8.2軟件構(gòu)建藥物-有效成分-疾病靶點網(wǎng)絡(luò);采用Network Analyzer功能對青蒿紫云膏主要活性成分-疾病靶點進行分析。
蛋白互作(PPI)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建:將藥物-疾病共有靶點導(dǎo)入String數(shù)據(jù)庫,設(shè)置類別為“Multiple proteins”,物種為“Homo sapiens”,最高相互作用閾值為“High confidence(>0.900)”,其余參數(shù)不變,得到PPI;分析結(jié)果以.tsv文本格式導(dǎo)入Cytoscape 3.8.2軟件,利用Network Analyzer插件功能對數(shù)據(jù)的度值進行網(wǎng)絡(luò)拓撲分析,獲得藥物-疾病核心靶點。
富集分析:基于R 4.1.2軟件,采用ClusterProfiler、enrichplot、org.Hs.eg.db、ggplot2、GOplot生物信息軟件包,以P<0.05和Q<0.05為閾值,對前30條藥物-疾病共有靶點進行GO生物功能富集分析與KEGG通路富集分析。
納入文獻基本信息:共檢索到文獻8 935篇,最終納入文獻7篇[7-13],涉及629例日光疹患者。干預(yù)措施中,給藥方法與給藥劑量均符合藥品說明書要求,A為H1受體阻斷劑,B為H1受體阻斷劑+外用藥,C為H1受體阻斷劑+氯喹+煙酰胺,D為H1受體阻斷劑+(維生素E+維生素C+煙酰胺)+羥氯喹,E為以青蒿+紫草為君藥,F(xiàn)為以青蒿為君藥,G為以青蒿為君藥+外用藥。文獻篩選流程見圖1,納入文獻基本信息見表1。
表1 納入文獻的基本信息Tab.1 Basic information of the included studies
圖1 文獻篩選流程Fig.1 Flowchart of study screening
納入文獻質(zhì)量評價:7篇文獻中,2篇[7-8]為隨機數(shù)字分組,評價為“Low risk”;2篇[9-10]為隨機分組但未明確方式,評價為“Unclear risk”;1篇[11]按就診時間順序分組,評價為“High risk”;2篇[12-13]未提及分組方式,評價為“Unclear risk”。所有文獻均未提及盲法,且均有明確的結(jié)局指標。詳見圖2。
圖2 納入文獻質(zhì)量評價Fig.2 Quality evaluation of included studies
有效性評價:7篇文獻均明確報道臨床痊愈數(shù)據(jù),采用比值比(OR)法進行合并效應(yīng)量網(wǎng)狀薈萃分析,潛在規(guī)模折減系數(shù)(PSRF)參數(shù)值越接近1.00,則收斂效能越好,一致性模型分析結(jié)果可信度越高。本研究中PSRF均為1.00,有效性概率由大至小排序為E(Rank1P=0.45)>D(Rank 1P=0.43)>F(Rank 2P=0.31)>C(Rank 4P=0.37)>A(Rank 5P=0.44)>G(Rank 6P=0.46)>B(Rank 7P=0.75);Meta分析森林圖顯示,各干預(yù)措施間有效性比較無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。詳見圖3、圖4和表2。
圖4 干預(yù)措施有效性Meta分析森林圖Fig.4 Meta-analysis forest plot of the effectiveness of interventions
表2 干預(yù)措施有效性概率排序Tab.2 Probability ranking of the effectiveness of different interventions
圖3 干預(yù)措施薈萃分析網(wǎng)絡(luò)Fig.3 Meta-analysis network of interventions
安全性評價:藥品不良反應(yīng)治療組為輕度惡心,占2.70%(9/333);對照組為胃腸道反應(yīng)、失眠多夢、肝功能異常、食欲不振、惡心、腹脹、手足麻木、視力模糊、全身不適,占14.19%(42/296)。結(jié)果顯示,以青蒿、紫草為君藥時,藥品不良反應(yīng)較輕。
青蒿紫云膏有效成分及靶點:共獲得60個有效成分,1 335個靶點。詳見表3。
表3 青蒿紫云膏有效成分Tab.3 Active components of Qinghao Ziyun Ointment
疾病靶點:共獲得疾病靶點466個,藥物靶點454個,藥物與疾病共有靶點109個。
藥物-有效成分-疾病靶點網(wǎng)絡(luò):以度值作為衡量節(jié)點重要性的關(guān)鍵指標,節(jié)點度值越大越具有多成分、多靶點、多對應(yīng)特性,表明該節(jié)點越重要,其代表的化合物或靶點越有可能在藥物治療疾病過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。結(jié)果表明,積雪草酸(asiatic acid)、槲皮素(quercetin)、山柰酚(kaempferol)、木犀草素(luteolin)、β-谷甾醇(beta-sitosterol)等有效成分在疾病靶點中均具有關(guān)鍵作用。詳見圖5。
圖5 青蒿紫云膏治療日光疹的藥物-有效成分-疾病靶點Fig.5 Drug-active components-disease targets of Qinghao Ziyun Ointment in the treatment of solar dermatitis
PPI網(wǎng)絡(luò):共109個節(jié)點、373條邊,平均節(jié)點度為6.84(圖6)。其中,不同顏色表示不同靶點,節(jié)點的大小表示度值的大小。經(jīng)計算,所有節(jié)點的度值中位數(shù)為6,選擇12<度值<35,得到85條邊、20個關(guān)鍵靶點,通過Cytoscape 3.8.2軟件對關(guān)鍵靶點PPI進行可視化分析(圖7)。其中,度值較大的靶點包括JUN、白細胞介素6(1L-6)、腫瘤壞死因子(TNF)、絲裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)、MYC、細胞腫瘤抗原p53(TP53)等,為整個網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮重要作用的核心靶點。
圖6 青蒿紫云膏治療日光疹的PPI網(wǎng)絡(luò)Fig.6 PPI network of Qinghao Ziyun Ointment in the treatment of solar dermatitis
圖7 青蒿紫云膏治療日光疹的關(guān)鍵靶點可視化分析Fig.7 Visual analysis of key targets of Qinghao Ziyun Ointment in the treatment of solar dermatitis
GO生物功能富集分析和KEGG通路富集分析:分別選取細胞組分(cellular component)、分子功能(molecular function)、生物過程(biological process)中Q值排序前10的部分作圖。結(jié)果顯示,主要富集于輻射反應(yīng)(response to radiation)、對細胞外刺激的反應(yīng)(response to extracellular stimulus)、活性氧代謝過程(reactiveoxy-genspecies metabolic process)、老化(aging)等細胞組分及蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶活性(proteinserine/threo-ninekinaseactivty)、細胞因子受體結(jié)合(cytokinerecep-torbinding)等生物過程。詳見圖8。運行KEGG前30條通路顯示,青蒿紫云膏治療日光疹可通過影響白細胞介素17(IL-17)、TNF、脂質(zhì)與動脈粥樣硬化(Lipidan datheroscierosis)、細胞衰老(Cellular senescence)等信號通路發(fā)揮作用。詳見圖9。
圖9 KEGG通路富集分析氣泡圖Fig.9 Bubble diagram of KEGG pathway enrichment analysis
日光疹又稱日光性皮炎、日曬傷、紫外線紅斑等,是人體局部皮膚發(fā)生急性光毒或光過敏性反應(yīng)引起的常見皮膚病[19]。其臨床表現(xiàn)為日曬后暴露皮膚出現(xiàn)彌漫性紅斑,較重時可伴水腫/水皰、燒灼感、疼痛[20]。醫(yī)學(xué)中將日光疹分為陽毒襲表證和毒熱熾盛證,其發(fā)病機制為以陽熱毒邪侵入體表,蘊郁肌膚,灼皮傷肌而致,毒熱夾暑濕或與內(nèi)濕搏結(jié),浸淫肌膚所致,可口服或外用清熱解毒除濕之品治療[6]。同時,匡德芳等[21]、方一妙等[22]、喬宏等[23]的研究印證了中藥治療日光疹均以清涼除濕來克制致陽毒熱,以陰陽五行為理論,使人體達到陰陽調(diào)和而恢復(fù)。青蒿、紫草為涼性天然藥物,治療日光疹的療效較好[7-13]。
本研究中共納入7項研究[7-13],涉及629例患者,采用網(wǎng)狀薈萃分析理論將青蒿、紫草治療日光疹的多個治療方案進行對比分析,結(jié)果顯示,以干預(yù)措施E治療日光疹有效性排名第1的概率最高(0.45),其療效與干預(yù)措施D相當;青蒿作為君藥單獨使用與H1受體阻斷劑療效相似;外用藥如燒傷膏、硼酸濕敷并未顯示確切的療效,與未使用外用藥干預(yù)相比無顯著差異。故青蒿聯(lián)合紫草治療日光疹療效較好,且作為天然成分藥物,其安全性較高,可為日光疹的治療奠定基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究表明,青蒿紫云膏中含有60個有效成分,其中關(guān)鍵成分為積雪草酸、山柰酚、木犀草素、β-谷甾醇、槲皮素等。前4種成分均具有較強的抗炎、抗氧化作用[24-27];山柰酚與木犀草素作為天然的黃酮類化合物,還具有抗衰老、抑制細胞凋亡、增強免疫功能等作用[28-30];β-谷甾醇在組織修復(fù)方面作用顯著[31];槲皮素為植物雌激素,具有抗缺氧、抗氧化應(yīng)激損傷、神經(jīng)元細胞保護作用[32-33]。上述成分可在日光疹致皮膚損傷方面起到較好的修復(fù)作用。
核心靶點分析中,度值較高的靶點MAPK1和IL-6與炎性反應(yīng)密切相關(guān)。其中,MAPK1受miR-129-5p負調(diào)控,發(fā)揮抑制炎性反應(yīng)作用[34];IL-6可促進血管內(nèi)皮細胞增生及分裂,抑制機體瀑布式炎性級聯(lián)反應(yīng),有助于促進損傷皮膚的修復(fù)[35-36]。JUN,MYC,TP53均與細胞增殖相關(guān),JUN在腫瘤轉(zhuǎn)化及逆轉(zhuǎn)中起關(guān)鍵作用[37];MYC在輻射作用下可被激活轉(zhuǎn)變?yōu)榘┗?,誘導(dǎo)細胞發(fā)生癌變[38-39],與TP53共同誘導(dǎo)細胞凋亡[40]。日光疹與藥物有效成分共有核心靶點分析表明,皮膚在強光或紫外線等輻射下出現(xiàn)損傷,除與炎癥相關(guān)外,還可進一步引發(fā)癌變。青蒿紫云膏有效成分主要針對上述靶點發(fā)揮治療與預(yù)防癌變的作用。
藥物-疾病共有靶點通過GO生物功能富集分析主要定位于細胞組分中的膜筏、膜微區(qū),得到絲氨酸/蘇氨酸激酶、細胞因子受體、微管結(jié)合蛋白激酶等基因產(chǎn)物,參與輻射反應(yīng)、對細胞外刺激的反應(yīng)、活性氧代謝、老化等生物過程。GO生物功能富集分析表明,藥物-疾病共有靶點可能通過抑制輻射、活性氧、細胞衰老等抑制和治療日光疹。KEGG通路富集主要涉及TNF、IL-17、細胞衰老、脂質(zhì)與動脈粥樣硬化等通路,其中脂質(zhì)與動脈粥樣硬化、IL-17、TNF通路與炎癥息息相關(guān)[41]。機體受紫外線或強光照射而致皮損,促使機體多種炎性介質(zhì)釋放,加重炎性反應(yīng)[42-43];細胞衰老是DNA損傷、活性氧累積的細胞反應(yīng),表現(xiàn)為細胞周期停滯及炎性介質(zhì)分泌[44-45]。紫外線照射使細胞內(nèi)活性氧水平降低,導(dǎo)致皮膚纖維細胞損傷[46],進而造成皮膚衰老和細胞受損,產(chǎn)生炎性介質(zhì),激發(fā)急、慢性炎性反應(yīng)[42-43]。上述機制表明,青蒿紫云膏有效成分主要通過抑制炎性反應(yīng)、抗細胞衰老等通路而起到抑制和治療日光疹的作用。
本研究存在一定缺陷,納入研究[7-13]未闡述盲法,可能出現(xiàn)選擇性偏倚風(fēng)險;共涉及629例患者,為不同地區(qū)單個體的獨立研究,無多中心研究,可能與該藥物為中成藥相關(guān)。后續(xù)將增加樣本量,加強藥物臨床療效證據(jù)的研究。