李瑞涵 ,周峻 ,梁志 ,高帥 ,全銳 ,翁習生 ,張彥瓊 ,林娜 ,陳衛(wèi)衡
1.北京中醫(yī)藥大學第三附屬醫(yī)院,北京 100029; 2.北京協(xié)和醫(yī)院,北京 100730;3.中國中醫(yī)科學院中藥研究所,北京 100700
恒古骨傷愈合劑由黃芪、人參、紅花、三七、杜仲、鱉甲、陳皮、鉆地風、洋金花組成,有活血益氣、補肝腎、接骨續(xù)筋、消腫止痛功效[1]。研究顯示,其通過上調(diào)核結(jié)合因子α1(Cbfa1)及骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2(BMP-2)的表達,促進成骨細胞增殖和分化,促進壞死骨的修復,并通過激活網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞,提高患者痛閾,發(fā)揮抗炎作用,還能調(diào)節(jié)血脂、降低血液黏稠度、改善血液動力學、降低骨內(nèi)壓[2-4]。已被國內(nèi)外9項臨床指南和專家共識共同推薦,收錄于2015年版、2020年版《中華人民共和國藥典》,廣泛應用于膝骨關節(jié)炎(knee osteoarthritis,KOA)、腰椎間盤突出癥、新鮮性及陳舊性骨折等疾病的治療。隨著KOA發(fā)病率逐年上升[5],恒古骨傷愈合劑的應用也日益增多。本研究著眼于KOA緩解期患者用藥特征及治療過程中恒古骨傷愈合劑單用與聯(lián)用的療效對比,并基于“病-證-癥-方”關聯(lián)網(wǎng)絡分析策略,揭示恒古骨傷愈合劑各成分的作用特點與生物內(nèi)涵,為明確該方的臨床定位和指導其合理用藥提供數(shù)據(jù)支持,為進一步研究提供參考依據(jù)。
數(shù)據(jù)來源于“恒古骨傷愈合劑治療膝骨關節(jié)炎病例注冊登記系統(tǒng)”,由全國6個省份共20所醫(yī)院共同收集。華中地區(qū)6所、華北地區(qū)4所、西南地區(qū)4所、華東地區(qū)3所、西北地區(qū)3所,中醫(yī)院7所、西醫(yī)院13所,三級醫(yī)院16所、二級醫(yī)院4所。選取2020年5月-2021年12月使用恒古骨傷愈合劑(云南克雷斯制藥股份有限公司)的638例KOA患者中526例緩解期患者的醫(yī)療數(shù)據(jù)。
參照1995 年美國風濕病學會KOA 診斷標準[6]。①近1個月內(nèi)反復膝關節(jié)疼痛;②年齡≥40歲;③晨僵≤30 min;④活動時有骨摩擦音/感;⑤X線片(站立位或負重位)示關節(jié)間隙變窄、軟骨下骨硬化和/或囊性變、關節(jié)緣骨贅形成。符合①和②③④⑤中任意2條即可診斷。分期標準參考《膝骨關節(jié)炎中醫(yī)診療指南(2020年版)》[7],分為發(fā)作期[疼痛視覺模擬評分法(VAS)評分>7分]、緩解期(VAS評分4~7分)、康復期(VAS評分<4分)。X線分級參考Kellgren-Lawrence影像分級(K-L分級)方法[8]。
符合上述診斷與分期標準的患者,醫(yī)囑中出現(xiàn)恒古骨傷愈合劑的應用記錄,患者使用恒古骨傷愈合劑期間的全部聯(lián)合用藥。
排除患者非使用恒古骨傷愈合劑期間的聯(lián)合用藥。
參照《國際疾病分類》(ICD-11)[9]對西醫(yī)診斷名稱進行規(guī)范化處理。參照《中醫(yī)診斷學》[10]對中醫(yī)診斷信息進行規(guī)范化處理。藥物名稱參考藥品說明書進行規(guī)范化處理,化學成分相同但劑型、藥名不同的藥品合并為一種藥物。
1.6.1 一般資料
整理中醫(yī)癥候流行病學調(diào)查表,統(tǒng)計患者年齡、性別、療程、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、K-L分級情況,對高頻癥候采用系統(tǒng)聚類分析。
1.6.2 主要療效指標
根據(jù)《膝骨關節(jié)炎中醫(yī)診療指南(2020 年版)》[7]進行VAS評分和西安大略麥克馬斯特大學骨關節(jié)炎指數(shù)(WOMAC)評分,WOMAC評分包括疼痛、僵硬、關節(jié)功能三部分。
1.6.3 聯(lián)合用藥
采用SPSS Modeler 18.0軟件Apriori算法對使用恒古骨傷愈合劑的KOA緩解期患者聯(lián)合用藥中排前20位藥物進行關聯(lián)分析。
1.6.4 恒古骨傷愈合劑的網(wǎng)絡調(diào)控機制研究
利用TCMIP2.0[11]平臺,對KOA 發(fā)生相關基因、KOA緩解期相關基因和恒古骨傷愈合劑候選靶點進行關聯(lián)網(wǎng)絡挖掘。通過計算網(wǎng)絡拓撲特征值(節(jié)點連接度、介度、緊密度),篩選3個拓撲特征值均大于相應中位數(shù)的節(jié)點為核心節(jié)點,并基于KEGG通路數(shù)據(jù)庫和Reactome通路數(shù)據(jù)庫進行功能挖掘。
采用SPSS25.0 和SPSS Modeler 18.0 軟件Apriori算法對數(shù)據(jù)進行分析。定量數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布時用±s表示,配對t檢驗進行組內(nèi)比較,t檢驗或方差分析進行組間比較;不符合正態(tài)分布采用配對符號秩進行組內(nèi)比較,秩和檢驗進行組間比較。定性數(shù)據(jù)組間比較采用卡方/Fisher檢驗,等級資料或療效部分組間比較采用秩和檢驗?;颊吣挲g、BMI、療程用±s表示;性別、K-L分級、VAS評分、用藥療程用頻數(shù)分析;聯(lián)合用藥采用頻數(shù)分析及Apriori算法進行關聯(lián)分析;VAS評分、WOMAC評分采用Mann-WhitneyU檢驗進行組間比較。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
使用恒古骨傷愈合劑的638例KOA患者中緩解期有526例(82.45%),一般資料見表1。VAS評分中位數(shù)為6分,平均(5.72±0.91)分,以6分、5分為主,通過肯德爾等級相關性分析發(fā)現(xiàn),VAS評分與K-L分級不存在顯著相關性(P>0.05),見表2。
表2 526例不同VAS評分KOA緩解期患者K-L分級[例(%)]
頻次前5 位的癥候為腰膝酸軟(62.93%)、酸痛(57.22%)、刺痛(50.95%)、腰身重疼(48.76%)、腫脹(46.39%),見表3。采用聚類分析可分為3類:氣滯血瘀證、寒濕痹阻證、肝腎虧虛證(見圖1),再結(jié)合出現(xiàn)頻次前5 位的中醫(yī)癥候,可認為以上證型為KOA緩解期的主要證型。
圖1 使用恒古骨傷愈合劑KOA緩解期患者中醫(yī)癥候聚類
表3 526例使用恒古骨傷愈合劑KOA緩解期患者常見中醫(yī)癥候(前20位)
總體臨床療效評價顯示,VAS 評分平均下降(3.60±1.51)分,WOMAC 總分平均下降(50.00±24.84)分。見表4。
表4 526例使用恒古骨傷愈合劑KOA緩解期患者總體臨床療效(±s,分)
表4 526例使用恒古骨傷愈合劑KOA緩解期患者總體臨床療效(±s,分)
項目VAS評分WOMAC總分治療前5.72±0.91 96.16±28.17治療后2.14±1.35 46.16±23.62下降均值3.60±1.51 50.00±24.84 t值57.270 131.549 P值0.000 0.000
526例患者中,單用組療程少于聯(lián)用組(P<0.05),K-L 分級Ⅱ級以上患者比例低于聯(lián)用組(P<0.05),VAS 評分≤6 分患者比例高于聯(lián)用組(P<0.05),VAS 評分7 分患者比例低于聯(lián)用組(P<0.05)。見表5、表6。
表5 單用組與聯(lián)用組KOA緩解期患者基線資料比較
表6 單用組與聯(lián)用組KOA緩解期患者VAS評分情況[例(%)]
526例KOA緩解期患者中有173例聯(lián)用其他藥物?;颊咦钌俾?lián)合使用1種藥物,最多聯(lián)合使用5種。聯(lián)合藥物出現(xiàn)總頻次為380次,提取聯(lián)合用藥使用頻率前20位的藥物進行分析,前2位藥物依次是依托考昔、甲鈷胺。見表7。
表7 173例KOA緩解期患者聯(lián)合藥物使用頻次分析(前20位)
提取聯(lián)合用藥使用頻率前20位藥物進行分析,結(jié)果顯示,聯(lián)合應用2種西藥最常用的藥物組合是“依托考昔-甲鈷胺”,聯(lián)合應用1種中成藥、1種西藥最常用藥物組合是“依托考昔-金天格膠囊”,聯(lián)合應用2種中成藥組合支持度不足1.5%故不列出。見表8。
表8 KOA緩解期患者聯(lián)合2種藥物關聯(lián)分析(支持度>1.5%)
對聯(lián)合用藥前20位藥物進行關聯(lián)分析顯示,KOA緩解期患者臨床常用的聯(lián)合用藥依次是依托考昔-甲鈷胺、依托考昔-金天格膠囊。見圖2。
圖2 KOA緩解期患者聯(lián)合用藥關聯(lián)復雜網(wǎng)絡
2.8.1 單用組療效
353 例單用組患者治療后,其VAS 評分及WOMAC總分、疼痛評分、僵硬評分和關節(jié)功能評分均有顯著改善(P<0.05)。見表9。
表9 單用組KOA緩解期患者療效指標比較(±s,分)
表9 單用組KOA緩解期患者療效指標比較(±s,分)
項目VAS評分WOMAC評分總分疼痛僵硬關節(jié)功能治療前5.63±0.88治療后2.01±1.39 t值42.529 P值0.000 93.46±29.87 19.76±6.91 5.84±3.87 67.86±21.87 41.73±25.75 9.40±6.17 2.47±2.58 29.86±18.30 36.377 32.323 18.688 36.425 0.000 0.000 0.000 0.000
2.8.2 聯(lián)用組療效
173 例聯(lián)用組患者治療后,其VAS 評分及WOMAC總分、疼痛評分、僵硬評分和關節(jié)功能評分均有顯著改善(P<0.05)。見表10。
表10 聯(lián)用組KOA緩解期患者療效指標比較(±s,分)
表10 聯(lián)用組KOA緩解期患者療效指標比較(±s,分)
項目VAS評分WOMAC評分總分疼痛僵硬關節(jié)功能治療前5.90±0.95治療后2.40±1.23 t值72.664 P值0.000 95.44±26.42 20.46±5.78 4.40±4.00 70.58±20.09 45.05±25.55 9.94±5.87 2.00±2.36 33.10±18.75 48.468 45.314 34.872 46.360 0.000 0.000 0.000 0.000
2.8.3 組間療效比較
單用組治療前后VAS評分和WOMAC僵硬評分下降均值分別為(3.65±1.60)分和(3.37±3.38)分,聯(lián)用組下降均值較單用組分別減少了0.14分和0.97分,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表11、表12。
表11 單用組與聯(lián)用組KOA緩解期患者總體療效比較(±s,分)
表11 單用組與聯(lián)用組KOA緩解期患者總體療效比較(±s,分)
組別單用組聯(lián)用組H值P值例數(shù)353 173 VAS評分治療前5.63±0.88 5.90±0.95 3.334 0.974 WOMAC總分治療前93.46±29.87 95.44±26.42 3.111 0.607治療后41.73±25.75 45.05±25.55 3.516 0.008治療后2.01±1.39 2.40±1.23 3.370 0.000
表12 單用組與聯(lián)用組KOA緩解期患者VAS評分和WOMAC評分下降均值比較(±s,分)
表12 單用組與聯(lián)用組KOA緩解期患者VAS評分和WOMAC評分下降均值比較(±s,分)
組別例數(shù)VAS評分WOMAC評分單用組聯(lián)用組H值P值353 173 3.65±1.60 3.51±1.32 2.559 0.01總分51.73±26.72 50.39±21.55-0.225 0.822疼痛10.37±6.03 10.52±4.42 0.576 0.565僵硬3.37±3.38 2.40±2.96-3.323 0.001關節(jié)功能38.00±19.60 37.48±16.32-0.780 0.938
2.8.4 恒古骨傷愈合劑治療膝骨關節(jié)炎緩解期的網(wǎng)絡調(diào)控機制挖掘
在TCMIP2.0“疾病相關分子庫”中,以KOA和單用組作用于KOA緩解期的優(yōu)勢療效環(huán)節(jié)(疼痛、僵硬)的英文詞條進行檢索,共收集到1 213個相關基因集。通路富集分析表明,相關基因主要參與調(diào)節(jié)機體“免疫-炎癥”平衡(Th7 cell differentiation、TNF signaling pathway、NF-κB signaling pathway、Nodlike receptor signaling pathway)、 骨 細 胞 代 謝(Osteoclast differentiation)、神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)(Calcium signaling pathway)、細胞功能調(diào)節(jié)和能量代謝(PI3KAkt signaling pathway、Rap1 signaling pathway、JAKSTAT signaling pathway、MAPK signaling pathway)等相關通路。見圖3。
圖3 恒古骨傷愈合劑調(diào)控KOA緩解期相關基因KEGG通路富集分析
經(jīng)TCMIP2.0“中藥材數(shù)據(jù)庫”收集恒古骨傷愈合劑9味藥的化學成分信息,篩選方劑的候選靶點。再利用該平臺“中醫(yī)藥關聯(lián)網(wǎng)絡”的“病-證-方”關聯(lián)分析模塊,構(gòu)建“膝骨關節(jié)炎-疼痛、僵硬-恒古骨傷愈合劑”靶點相互作用網(wǎng)絡。通過計算網(wǎng)絡拓撲特征值(節(jié)點連接度、介度、緊密度),篩選3個拓撲特征值均大于相應中位數(shù)的節(jié)點為核心節(jié)點,得到362個核心節(jié)點,并基于KEGG通路數(shù)據(jù)庫和Reactome通路數(shù)據(jù)庫進行功能挖掘。結(jié)果表明,恒古骨傷愈合劑有效緩解疼痛、改善僵硬的核心靶點基因主要參與改善骨細胞代 謝 (Collagen degradation、 RUNX2 regulates osteoblast differentiation、NCAM signaling for neurite out-growth), 調(diào) 節(jié) 機 體“ 免 疫- 炎 癥” 平 衡(Interleukin-4 signaling pathway、 Interleukin-6 signaling pathway、Interleukin-10 signaling pathway、The NLRP3 inflammasome),恢復細胞功能及能量代謝(MAPK1(ERK2) activation、Signaling by FGFR4 in disease、FOXO-mediated transcription of oxidative stress,metabolic and neuronal genes)等。見圖4。
圖4 恒古骨傷愈合劑干預KOA緩解期優(yōu)勢療效環(huán)節(jié)的多維分子網(wǎng)絡
KOA屬中醫(yī)學“痹證”“骨痹”范疇,其病機多為本虛標實,內(nèi)因為氣血營衛(wèi)虧虛,外因為風寒濕邪侵襲,中醫(yī)標本同治,因不良反應少、療效確切等優(yōu)勢,在其預防和治療中發(fā)揮了重要作用[12]。本研究共納入526例使用恒古骨傷愈合劑的KOA緩解期患者,女性多于男性,與國內(nèi)外的研究結(jié)果[13-14]一致,符合臨床實際。單用組平均年齡、療程均低于聯(lián)用組,且單用組VAS 評分7 分的患者占15.58%,少于聯(lián)用組的32.37%,說明聯(lián)合用藥患者隨著年齡的增長,病情加重,導致使用多種藥物進行聯(lián)合治療,且以中老年女性多發(fā)。
關節(jié)疼痛是KOA最為突出的癥狀,超過2/3的緩解期患者VAS評分為5~6分,這部分患者的K-L分級為0~Ⅳ級,通過相關性分析發(fā)現(xiàn),VAS評分與K-L分級不存在顯著相關性,表明KOA的臨床癥狀和影像學分級并非完全一致?!豆顷P節(jié)炎診療指南(2018 年版)》提及KOA的K-L分級,但診療意見沒有因分級不同而有所差異[15],因此2020年版中醫(yī)診療指南[7]將KOA分為發(fā)作期、緩解期和康復期,按階梯漸進方式,病證結(jié)合、辨證論治,給出個性化的中西醫(yī)結(jié)合治療方案,為臨床醫(yī)生進行KOA的規(guī)范中西醫(yī)結(jié)合診療奠定堅實基礎。
本研究結(jié)果提示,KOA緩解期最常見的癥候為腰膝酸軟、酸痛、刺痛、腰身重疼、腫脹,通過系統(tǒng)聚類分析得出氣滯血瘀證、寒濕痹阻證、肝腎虧虛證是KOA緩解期的主要證型,與已有研究結(jié)果[7]一致,因此在應用中醫(yī)藥診療KOA緩解期患者時,應重視四診合參,精準辨證分型,根據(jù)癥候與證型特點進行個體化診療,充分發(fā)揮中醫(yī)辨證論治的優(yōu)勢。
本研究涉及針對KOA的聯(lián)合用藥共76種,在聯(lián)合用藥中,最常見的西藥是依托考昔(27.63%)、甲鈷胺(12.11%)。聯(lián)合用藥網(wǎng)絡分析結(jié)果顯示,關聯(lián)度前2位的組合為依托考昔-甲鈷胺、依托考昔-金天格膠囊。說明非甾體類抗炎藥、營養(yǎng)神經(jīng)藥等改善病情類藥物為治療KOA緩解期的廣譜用藥,與聯(lián)用組VAS評分6分以上者較多的臨床特征一致。恒古骨傷愈合劑臨床上多與非甾體抗炎藥、營養(yǎng)神經(jīng)類藥物、補腎健骨類中成藥聯(lián)合治療,因此在中西藥聯(lián)用時,應了解藥物的理化性質(zhì)與配伍禁忌,避免不合理聯(lián)用,明確中西醫(yī)診斷,中醫(yī)辨證與西醫(yī)辨病統(tǒng)一,結(jié)合現(xiàn)代藥理研究制定出最佳的用藥方案。
526 例KOA 緩解期患者治療后VAS 評分、WOMAC評分均低于治療前(P<0.05);根據(jù)各項評分的下降均值進行療效對比,單用組VAS 評分、WOMAC僵硬評分平均下降均高于聯(lián)用組,表明對于KOA緩解期患者來說,無論是單獨用藥還是聯(lián)合用藥,均有確切療效。單獨用藥的患者在改善膝關節(jié)僵硬、緩解局部疼痛癥狀方面優(yōu)于聯(lián)合用藥患者,由此可見,單獨用藥的治療方案對伴有膝關節(jié)疼痛合并關節(jié)僵硬的KOA緩解期患者更適合。
通過整合藥理學網(wǎng)絡分析發(fā)現(xiàn),在骨細胞代謝方面,KOA緩解期的主要病理環(huán)節(jié)為骨質(zhì)破壞。腎主骨,在體合骨,作為先天之本主導骨骼系統(tǒng)的發(fā)育和損傷修復。研究表明,杜仲水提物可誘導大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞增殖分化,有效上調(diào)Runx2基因表達,促進成骨分化和抑制破骨形成,達到骨保護的效果[16];杜仲多糖通過調(diào)控NF-κB信號通路影響IL-1β誘導的軟骨細胞損傷[17]。因此,方中補腎健骨藥物多通過參與骨細胞代謝,使骨骼在腎精的推動下,氣血調(diào)和、肝腎相交,改善關節(jié)內(nèi)環(huán)境,延緩軟骨基質(zhì)降解,恢復成骨細胞活動,以保護軟骨、促進成骨。
在“免疫-炎癥”平衡調(diào)節(jié)方面,KOA緩解期的主要病理環(huán)節(jié)為局部炎性細胞浸潤引起的炎性疼痛。研究表明,鱉甲中多糖類通過加速炎癥因子IL-1β、IL-6、TNF-α釋放,增強體外淋巴細胞活性,促進淋巴細胞增殖,起到抗炎作用[18-19]。洋金花中主要化合物槲皮素和內(nèi)酯類化合物通過抑制NF-κB表達,降低滑膜細胞IL-4和IL-6含量,抑制軟骨細胞自噬,發(fā)揮抗炎鎮(zhèn)痛作用[20-22]。鉆地風有效成分芳樟醇抑制骨關節(jié)炎小鼠模型體現(xiàn)出顯著的鎮(zhèn)痛效果,抑制促炎因子是其抗急慢性疼痛的機制之一[23]。因此,方中所含消腫止痛藥物(鱉甲、洋金花、鉆地風)通過調(diào)節(jié)機體“免疫-炎癥”平衡相關通路,抑制炎性因子的釋放,發(fā)揮軟堅散結(jié)、消腫止痛的作用,從而緩解疼痛、炎性滲出積聚引起的關節(jié)僵硬等癥狀。
在細胞代謝和功能方面,KOA緩解期的主要病理環(huán)節(jié)為局部代謝紊亂引起的炎性介質(zhì)、疼痛因子代謝障礙停留局部所致的“不通則痛”。藥理研究顯示,黃芪多糖通過增加細胞葡萄糖的攝取和利用,降低骨骼肌細胞氧化應激水平[24]。黃芪甲苷、人參皂苷Rb1通過PI3K/AKT信號通路促進線粒體功能和生物合成,提高肌肉組織抗氧化能力,增強骨骼肌運動耐力,改善患肢功能,通過促進血管生長因子分泌調(diào)控血管新生、抑制滑膜組織增生,延緩KOA進程[25-26]。因此,方中所含補氣生血藥物(人參、黃芪)的主要功能可以概括為補氣活血止痛,通過參與細胞活動相關通路以恢復細胞能量和物質(zhì)代謝,調(diào)節(jié)細胞功能,改善能量供給,改善KOA 緩解期關節(jié)疼痛、活動不利等癥狀。
本研究數(shù)據(jù)來源于國內(nèi)20所醫(yī)院,是對臨床用藥的客觀真實記錄,因此可為臨床醫(yī)師及藥師的合理用藥提供有益的參考及依據(jù)。同時,由于醫(yī)院信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫并非專為科研目的而設,可能存在數(shù)據(jù)缺失、混雜等問題,影響研究的嚴謹性,因此本研究結(jié)論還需通過前瞻性研究進一步驗證。