藥學(xué)本科學(xué)生學(xué)習(xí)藥物基因組學(xué)課程的必要性和教學(xué)內(nèi)容探索

劉磊++解鴻波++張德楠++龐林++陳秀杰

摘 要：藥物基因組學(xué)是綜合應(yīng)用生命科學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等學(xué)科的理論和方法，對伴隨基因組計劃產(chǎn)生的海量信息進(jìn)行整理和分析，然后應(yīng)用于藥物的開發(fā)和合理使用，以達(dá)到合理藥物設(shè)計和個性化給藥目的的一門學(xué)科。本文就藥物基因組學(xué)自身的特點(diǎn)，闡述了藥學(xué)學(xué)習(xí)這門課程的必要性，同時，就教學(xué)內(nèi)容方面提出了一些觀點(diǎn)和想法。

關(guān)鍵詞：藥物基因組學(xué) 藥學(xué)本科 教學(xué)內(nèi)容

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（a）-0241-02

生物信息學(xué)是當(dāng)今生命科學(xué)的重大前沿領(lǐng)域之一，是一門典型的交叉學(xué)科，需要綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、生物學(xué)、生命科學(xué)和計算機(jī)科學(xué)等多個學(xué)科的方法與技術(shù)，從多個生命樣本中，總結(jié)和提取生物體的起源、進(jìn)化、疾病等過程中的基因組特點(diǎn)，理解和闡明大數(shù)據(jù)時代所揭示的生物學(xué)意義[1]。藥物基因組學(xué)，是在生物信息學(xué)和藥學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來的，相對于生物信息學(xué)研究生命個體的各個方面，藥物基因組學(xué)更側(cè)重于生物信息學(xué)在藥物使用和研發(fā)過程中所發(fā)揮的作用。藥物基因組學(xué)，又可見稱為藥物生物信息學(xué)、藥物基因組信息學(xué)等，簡單地說，就是綜合應(yīng)用生命科學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等學(xué)科的理論和方法，對伴隨基因組計劃產(chǎn)生的海量信息進(jìn)行整理和分析，然后應(yīng)用于藥物的開發(fā)和合理使用，以達(dá)到合理藥物設(shè)計和個性化給藥的目的。研究人類基因組信息和藥物反應(yīng)的關(guān)系，利用基因組信息解答不同個體對同一藥物反應(yīng)存在的差異，是藥物基因組學(xué)目前主要的研究內(nèi)容。

1 藥學(xué)本科學(xué)生學(xué)習(xí)藥物基因組學(xué)的必要性

現(xiàn)階段藥學(xué)本科教育多圍繞著基礎(chǔ)課和專業(yè)課兩部分來開展。基礎(chǔ)課一般包括高等數(shù)學(xué)、物理、有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)等，同時一些醫(yī)學(xué)院校還會給學(xué)生增加一些醫(yī)學(xué)方面的基礎(chǔ)課，如生理學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)、微生物學(xué)、病理學(xué)、病原學(xué)等等。專業(yè)課方面，一般包括藥理學(xué)、藥物化學(xué)、天然藥物化學(xué)、藥劑學(xué)、藥物分析學(xué)、藥物動力學(xué)、藥事管理學(xué)等。這些基礎(chǔ)課和專業(yè)課作為藥學(xué)專業(yè)的教學(xué)課程，理論課結(jié)合實驗課，已經(jīng)在多個大學(xué)院校執(zhí)行多年，成為藥學(xué)專業(yè)大學(xué)教育的常規(guī)體系。

隨著基因組時代的到來，越來越多的藥物基因組學(xué)信息參與到現(xiàn)有的藥物研發(fā)和臨床個性化給藥的過程中。在臨床上，通常是通過把人群進(jìn)行臨床上的分類，通過基因芯片等技術(shù)檢查方法，檢測人群個體基因各個位點(diǎn)的基因表達(dá)情況，將其與藥物的治療效果、藥物代謝以及藥物的不良反應(yīng)等信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，同時結(jié)合個體的臨床表現(xiàn)、用藥后的效果、個體不良反應(yīng)等等數(shù)據(jù)，進(jìn)行多因素的關(guān)聯(lián)分析，從而獲得有利于臨床用藥的參考信息。根據(jù)基因型的特點(diǎn)對患者進(jìn)行個性化的臨床指導(dǎo)用藥，可以大大提高藥物的治療效果，同時降低藥物的不良反應(yīng)率，這是目前臨床用藥的趨勢，被稱為“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”。

所謂精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)，簡單來說，就是以多組學(xué)大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合患者的相關(guān)臨床醫(yī)療和健康數(shù)據(jù)，開展精準(zhǔn)的疾病的分類和診斷，從而實現(xiàn)個性化的疾病預(yù)防和治療的這樣的全新的治療和研究模式[2]。目前，在臨床上，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)已經(jīng)被在很多抗腫瘤的治療過程中成功應(yīng)用了[3]。同時，如高血壓、糖尿病等都是目前臨床的常見病和多發(fā)病，都需要患者長期和終身服藥。這類藥物，由于用藥周期長，因此也需要盡可能的降低藥物的不良反應(yīng)發(fā)生的幾率。

2 藥學(xué)本科學(xué)生學(xué)習(xí)藥物基因組學(xué)的教學(xué)內(nèi)容的一些想法

藥物基因組學(xué)在生物信息學(xué)相關(guān)專業(yè)的本科教學(xué)中是一門必修課程，但是，生物信息相關(guān)專業(yè)的本科教學(xué)，以數(shù)學(xué)、計算機(jī)、遺傳統(tǒng)計等課程為主要的基礎(chǔ)科目，因此藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)藥物基因組學(xué)與生物信息相關(guān)專業(yè)學(xué)生相比，有很大不同。筆者認(rèn)為，藥學(xué)本科學(xué)生應(yīng)該以自身的基礎(chǔ)課為基礎(chǔ)來進(jìn)行藥物基因組學(xué)的學(xué)習(xí)。但在學(xué)習(xí)的過程中，會遇到一些困難，下面筆者對藥物基因組學(xué)的教學(xué)內(nèi)容的一些看法。

2.1 授課教材

我們統(tǒng)計了現(xiàn)在國內(nèi)的藥物基因組學(xué)的書，目前為止大概有3套，分別為：第一套是《藥物基因組學(xué)：在患者醫(yī)療中的應(yīng)用》，由浙江大學(xué)出版社在2013年6月1日編譯出版發(fā)行的；第二套是《藥物基因組學(xué)與個體化治療用藥決策》，由人民衛(wèi)生出版社在2016年12月出版發(fā)行的；第三套是《藥物基因組學(xué)》，由人民衛(wèi)生出版社在2006年4月出版發(fā)行的。除此之外，還有一些藥物基因組學(xué)在相關(guān)疾病和臨床藥學(xué)方面介紹的書籍，分別是《臨床藥物基因組學(xué)》，由化學(xué)工業(yè)出版社在2008年7月出版發(fā)行；《心血管系統(tǒng)疾病和藥物基因組學(xué)》，由科學(xué)出版社在2010年4月出版發(fā)行。和其他學(xué)科相關(guān)書籍眾多相比，藥物基因組學(xué)的書實在數(shù)量太少。

經(jīng)過對以上5套書籍的章節(jié)和內(nèi)容安排等相關(guān)方面的反復(fù)研究，我們發(fā)現(xiàn)，這些書籍都不太適合作為教材來與學(xué)生進(jìn)行共同學(xué)習(xí)。究其原因，我們的藥學(xué)學(xué)生在基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容上，沒有相關(guān)生物信息學(xué)和藥物基因組學(xué)的基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)內(nèi)容，所以這些書籍里涉及到的方法、技術(shù)、思想，學(xué)生完全沒有接觸過，沒有辦法進(jìn)行學(xué)習(xí)；同時，有些書籍的內(nèi)容安排，更像是學(xué)術(shù)報告或者科普教材，不適合作為學(xué)生教材來學(xué)習(xí)。因此，沒有合適的教材，可能是藥物基因組學(xué)在藥學(xué)本科學(xué)生中開展學(xué)習(xí)的最大困難。針對這一難題，短期內(nèi)最便捷的解決方式就是授課教師自編授課講義，每個學(xué)校根據(jù)自己的實際情況進(jìn)行。

2.2 授課內(nèi)容和授課方式

由于藥物基因組學(xué)這門學(xué)科應(yīng)用性強(qiáng)、學(xué)科交叉性強(qiáng)、沒有合適現(xiàn)成的授課教材的這些特殊性，因此，在藥物基因組學(xué)授課的過程中，我們認(rèn)為，應(yīng)該增強(qiáng)課堂的授課方式的靈活性，采用多種教學(xué)方法和手段相結(jié)合。

首先，在課程講授過程中，應(yīng)該將藥物基因組學(xué)中涉及到的生物信息學(xué)的相關(guān)知識、概念、方法、可能或者經(jīng)常用到的數(shù)據(jù)資源等內(nèi)容介紹給學(xué)生，讓學(xué)生知道這些基本的概念和知識，對以后的學(xué)習(xí)是必備的。在這部分授課過程中，可以參考人民衛(wèi)生出版社在2015年6月出版的《生物信息學(xué)》這套教材，可以教授學(xué)生這部教材中生物信息學(xué)的起源、發(fā)展部分，從其第一篇生物信息學(xué)基礎(chǔ)來選取適合于藥學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)藥物基因組學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識部分，如生物序列資源、序列比對、基因表達(dá)譜分析、基因注釋與功能分析等，各院?？梢愿鶕?jù)自身藥物基因組學(xué)課程的授課內(nèi)容和需要，選取章節(jié)進(jìn)行學(xué)習(xí)和講解。

其次，在藥物基因組學(xué)個論章節(jié)的講解過程中，絕對拒絕傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)。建議以問題為導(dǎo)向，CBL和PBL相結(jié)合的方法來進(jìn)行教學(xué)。這里面，CBL（Case-Besed Learning）教學(xué)法，是指以案例為核心，在授課老師的指導(dǎo)下，從具體的案例中學(xué)習(xí)知識和技術(shù)，總結(jié)規(guī)律；PBL（Problem-Based Learning）教學(xué)法，是指以問題為導(dǎo)向，授課教師給出一個討論的主題，將學(xué)生分組，放在一個相對集中的環(huán)境中，讓學(xué)生提出問題，并自己尋找解決問題的方式，老師起引導(dǎo)和總結(jié)的作用。在這樣的授課方式下，學(xué)生可以更積極主動的去學(xué)習(xí)，更深刻的去理解這門課程的知識和應(yīng)用。

最后，藥學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)藥物基因組學(xué)這門新興課程，與傳統(tǒng)的授課多年的成熟課程相比，我們認(rèn)為，授課內(nèi)容可以根據(jù)學(xué)生具體的接受情況和課堂表現(xiàn)進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到更好的授課效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 石生林，韓艷君，劉彥群，等.非專業(yè)研究生生物信息學(xué)課程教學(xué)中存在的問題及對策[J].生物信息，2009，7（2）： 125-127.

[2] 陳欣，孫宇，郭俊，等.談精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)時代“基因組學(xué)”在醫(yī)學(xué)研究生培養(yǎng)中的重要性[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報，2017，14（1）：113-116.

[3] 龔兆龍，林毅暉，袁泰昌，等.精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)時代的抗腫瘤藥物研發(fā)[J].藥學(xué)進(jìn)展，2017（2）：97-100.endprint