中醫藥的起源還得追溯到原始社會，在人們不斷地與自然災害、猛獸、疾病做鬥爭的過程中，逐漸積累了經驗並能對食物有所甄別。
而到了氏族公社後期，為了挽救更多無辜的生命，神農帝開始嘗百草、定藥性，經過整理和編撰形成了《神農本草經》，為中國傳統醫學奠定了堅實的基礎。
如果說談歷史缺乏實感，那就看看近現代的中醫藥發展。
最“膾炙人口”的莫過於2015年諾貝爾生理學或醫學獎授予了中國女藥學家屠呦呦，以及另外兩名科學家。其中，屠呦呦為青蒿素的重要發現者，該獎項以表彰她對瘧疾治療所做的貢獻。
而在新冠肆虐的日子裡，中醫藥抗疫方案“響徹”全球，為全球疫情防控貢獻了中國智慧，將中國中醫藥再一次推向了國際視野。
然而，在理解中醫藥的機理根源方面一直存在著兩大挑戰，造就了其“難被認可”的局面：
ii）中草藥化學成分的複雜性以及化學物質的治療蛋白靶點往往是未知的，因此採用傳統的“蠻力攻擊”來篩選中草藥/化學物質的方法並不可行。
近日，來自中國和美國多校聯合的研究團隊建立了網路醫學框架，揭示了中醫的治療系統原理，即疾病症狀與中草藥靶點在人類蛋白質相互作用網路上的拓撲關係。這項研究或成為“破局”的開始——讓傳統中醫（Traditional Chinese Medicine, TCM）不再是“神話”，透過真實世界臨床資料驗證，首次建立了解釋中藥治療原理的科學理論。
doi: 10.1126/sciadv.adh0215
其實，傳統中醫裡不存在“疾病（disease）”的概念，因此將TCM與現代生物醫學關聯起來的確是“困難重重”，比如「疾病模組」相關的研究結果無法直接運用於中醫。
為填補這一空白，研究者提出了中藥的網路醫學理論與方法，認為中醫臨床辨證論治中的“對症下藥”能透過人類蛋白質相互作用及其拓撲關係來解釋。在這個方法中，研究者更關注症狀而非疾病，該理念也與中醫本身的“根據症狀表型來診斷和治療”的做法一致。
這裡需要補充兩個概念：蛋白質相互作用（Protein-protein interactome，PPI）和網路醫學（Network medicine）。
PPI是一個由蛋白質節點組成的網路，這些節點透過物理的方式相互作用和相互連線。
而網路醫學是利用PPI揭示疾病和藥物模式。網路醫學表明，與疾病相關的蛋白質往往會在PPI中形成區域性聚類模組， 當兩個疾病模組之間的網路距離較短，意味著兩者之間存在共病現象。同時，網路醫學的建立還有助於預測藥物療效，從而開發出藥物再利用的方法。
研究設計
首先，研究者嘗試使用症狀表型來描述中醫的適應症和功效，探究症狀的人類PPI模式。當然，之所以能採用這種方法，是因為“中醫臨床診斷和治療都基於症狀表型”的事實，同時有“症狀表型中疾病分類學和蛋白質/基因關聯資料”作為進一步的支援。
於是，研究者依靠症狀-基因關聯資料集確定了與各種症狀相關的基因，並將這些基因對映到PPI中相對應的蛋白質上。
計算發現，兩個症狀的共有疾病數量與PPI模組之間的平均網路距離（Dab）呈負相關。即症狀模組之間的網路距離越近，它們在疾病中的共現程度就越高，在生物學上也更為相似。
舉例來說，發熱和腹瀉這對症狀的網路距離Dab為1.25，遠低於平均值2.01；因此，這兩個症狀的共病數達到1278，遠高於平均值236。這也與認知一致，腹瀉和發熱會同時出現在很多疾病中，如炎症性胃腸病、新冠感染等等。
相反，眼痛和厭食的Dab較大（2.91），所以它們的共病數僅為13。
人類PPI的症狀模式
下一步，便是將中草藥引入其中，確定中藥-症狀網路來描述治療效果。研究者開發了一種由8個“管道（Pipeline）”組成的多模式方法，每個“管道”都會為每對草藥-症狀生成一個基於網路的指標。
為幫助大家更為直觀地理解，還是以“發燒”症狀為例，來探尋治療該症狀的有效草藥。
中藥銀柴胡與“發熱”症狀相關蛋白模組之間的接近z評分為-4.32，高負值的網路接近z評分意味著該藥物對症狀有著明顯的療效。這與真實情況一致，中國藥典（CHPH）中記錄銀柴胡為治療發熱的中藥，也經常被中醫用作治療溫病最後階段的虛熱。
接近z評分為-2.82的黃柏，同樣是中醫公認的治療發熱的草藥，可用於治療肺炎和肺結核。具體來說，黃柏中的主要活性化學成分為小檗鹼，具有抗炎和解熱的作用。
相反，與PPI中“發熱”模組相距甚遠的草藥，比如：川烏的接近z評分為1.77，該分數意味著川烏不太可能對發熱有效，這也與專家認知一致。在草藥-症狀網路上，川烏更接近於“腹痛”，z評分為−1.25，其抗炎、鎮痛和抗腫瘤的作用也得到CHPH和中醫的認可。
以發熱為例的草藥-症狀網路
至此，網路醫學框架便被成功地搭建了起來，但其有效性和科學度究竟如何呢？
於是，研究者從湖北省中醫院收集到1936例肝硬化患者的電子病歷資料，共記錄到114種症狀、218種草藥和23413對草藥-症狀網路。接著，採用三種不同的方法，來驗證“草藥-症狀對的網路接近度能預測草藥治療症狀的有效性”。
首先，研究者比較了患者資料集中出現的（代表醫生開處方中的草藥）和臨床資料集中缺失（代表醫生未開出的草藥）的中草藥-症狀的網路接近度，觀察到在所有的8個鄰近管道中，患者資料集中的中草藥-症狀的網路接近指標明顯低於臨床資料集中缺失的。
這意味著，中醫醫生傾向於開出治療目標接近PPI中症狀模組的草藥，即近段草藥更有效，也與醫生專業知識一致。
患者使用的草藥和臨床未使用的草藥
接著，研究者對草藥的“有效性”進行了定義，即接受草藥的患者比不服用的情況下恢復得更好，則被認定為“有效的”。篩選後得到986對有效的草藥-症狀組合，而這些有效的草藥-症狀對往往有著更低的網路接近度值。上述結果與假設一致，也就是說，有效的草藥-症狀對位於網路近段。
986對有效草藥-症狀組在網路中的表現情況
最後，研究者採用傾向評分匹配（PSM）的方法，從888對草藥-症狀組合中篩選出86對，這86對病例治療組的症狀恢復率明顯高於對照組，具有統計學意義。
而在中醫網路框架中，這86對有效的草藥-症狀組合有著更低的網路指標，均處於網路近段，與PSM法評估得到的結果一致。
PSM與網路指標接近性
舉例來說，白朮與食慾不振這對草藥-症狀組合。
在真實世界中，研究者對比了接受白朮治療的食慾不振患者（病例組）和未接受白朮治療的患者（對照組）進行匹配。結果發現，白朮明顯改善了患者食慾不振的情況；具體來說，病例組恢復率為79.53%，對照組恢復率為72.51%，前者顯著高於後者。
網路臨近性顯示，白朮的蛋白質靶標與食慾不振症狀模組之間的z評分為-2.45，即白朮在改善食慾不振方面具有潛在療效。與上述結果對比可見：網路接近性的預測還是比較準確的。
中國藥典中記載，白朮是治療胃腸功能紊亂的一味重要的中藥。先前有研究表明，白朮中提取出的白朮內酯1能夠調節胃腸功能，有效促進營養物質的吸收，從而發揮改善患者食慾的功效。
綜上，本研究邁出了重要的一步——首次從複雜網路與系統角度提出了中藥治療原理的現代科學解釋，並納入真實臨床資料論證了該網路醫學框架的有效性。研究者依據草藥靶標和症狀關聯搭建起人類蛋白質相互作用網路上的拓撲關係，構建了新的中藥原理研究正規化，或成為中醫藥理研究的熱點方向。
“中醫藥同樣是現代醫學的醫療手段”。未來，隨著更多的科研鋪路，期待中醫藥這塊瑰寶也能受到更多的關注，讓更多人受益於中醫藥。
參考資料：
[1]Gan X, Shu Z, Wang X, Yan D, Li J, Ofaim S, Albert R, Li X, Liu B, Zhou X, Barabási AL. Network medicine framework reveals generic herb-symptom effectiveness of traditional Chinese medicine. Sci Adv. 2023 Oct 27;9(43):eadh0215. doi: 10.1126/sciadv.adh0215. Epub 2023 Oct 27. PMID: 37889962; PMCID: PMC10610911.
來自： 生物谷