王 納 孟鈺潮 王保旗 鄭鵬飛
1.陸軍軍醫(yī)大學藥學院藥物化學教研室,重慶 400038;2.中國人民解放軍32283 部隊,山東濟南 250002
傳統(tǒng)藥物化學教學,以教師基于書本章節(jié)的課堂理論講授為主,學生需要掌握各種不同類型藥物的化學結(jié)構(gòu)特點、多樣的合成路線、構(gòu)效關(guān)系以及體內(nèi)代謝等知識[1-2]。內(nèi)容龐雜,容易造成學生對藥物化學課程學習產(chǎn)生畏難情緒[3-4]。如今,智能手機、電腦等電子設(shè)備在學生課程學習中使用越來越普遍[5]。因此,采用微信公眾號,在理論課授課過程中向?qū)W生推送與其學習課程章節(jié)相關(guān)的藥物研發(fā)新進展,引導(dǎo)學生采用網(wǎng)絡(luò)平臺資源主動獲取藥物化學新知識,有助于提高藥物化學授課質(zhì)量,調(diào)動學生學習藥物化學積極性。
相比于課程教材,精選微信公眾號具有時效性、知識性、科普性特點,可讀性強[6]。目前,藥物化學相關(guān)的公眾號種類繁多,大多是由國內(nèi)知名高校的從事藥物化學研究的課題組和專注于新藥開發(fā)的制藥企業(yè)建立,主要以國內(nèi)外藥物化學研究主流期刊的熱點文章精講解讀或關(guān)于某一類疾病、藥物靶點及藥物設(shè)計策略前沿與進展的綜述為主。由于不同公眾號關(guān)注內(nèi)容重點不同,筆者根據(jù)教學實踐分類如下,見表1。
表1 藥物化學相關(guān)微信公眾號
筆者在講授藥物化學第七章抗腫瘤藥物第五節(jié)腫瘤治療的新靶點及其藥物時,教材只介紹了部分酪氨酸激酶抑制劑和蛋白激酶C 抑制劑[7-8],種類相對有限。事實上,選擇性的小分子激酶抑制劑作為目前最重要的抗癌藥物研究領(lǐng)域,在臨床上用于治療常見的惡性腫瘤,如乳腺癌、肺癌等取得了較好的療效,但書本內(nèi)容對這一領(lǐng)域的更新不夠全面。筆者采用藥渡平臺的推文《盤點:FDA 批準的抗癌激酶小分子2001—2019》[9-11],對抗腫瘤藥物的知識點進行拓展,在這篇推文中,作者首先介紹了激酶抑制劑分類,其次對激酶抑制劑的研究現(xiàn)狀和特點進行回顧性概述,最后作者以時間為軸,列表介紹了激酶類上市藥物的基本信息。通過課堂的理論講授,結(jié)合微信公眾號文章拓展推文,一方面可以幫助學生掌握在特定歷史時期內(nèi)生物烷化劑、抗代謝藥物、抗腫瘤等具有較大副作用的抗腫瘤藥的研發(fā)思路和存在的歷史意義;另一方面,基于此了解以激酶抑制劑為代表的“精準”和“個性化”治療為主的現(xiàn)代抗腫瘤藥物研發(fā)新理念和新進展[7]。
筆者在講授藥物化學第十三章新藥設(shè)計與開發(fā)章節(jié)時,有學生提問:“藥物的發(fā)現(xiàn)是否僅依靠基于藥物分子與靶標進行結(jié)合并對其進行調(diào)節(jié)一種范式?[8]是否還有其他的范式用于藥物發(fā)現(xiàn)或設(shè)計?”鑒于此,在課后筆者第一時間向?qū)W生推送了BioArt 平臺的文章“Nature 第四次制藥業(yè)革命”[12],該推文綜述了現(xiàn)代制藥業(yè)發(fā)展歷程,重點對多特異性藥物進行了全面詳實的闡述,強調(diào)了可能存在的挑戰(zhàn)。文章重點介紹了多特異性藥物概念,通過將治療藥物與生物效應(yīng)器進行偶聯(lián),理論上可以靶向任何蛋白。對于這類多特性藥物研究范式,針對作者文中的觀點,引發(fā)了同學們激烈討論,一些學生對這種新的藥物研究范式持積極的態(tài)度,一些學生對于作者提出的多特性藥物具有光明的發(fā)展前景等觀點提出了質(zhì)疑,對于這一開放性問題綜述和討論,激發(fā)了學生的想象力以及學習熱情;同時,積極的引導(dǎo)學生參與討論,也培養(yǎng)了學生不畏權(quán)威的質(zhì)疑精神。
對于難靶靶點的藥物設(shè)計,目前的教課書中并沒有介紹,但這一專題又是目前藥物化學研究領(lǐng)域的熱點[13]。蛋白水解靶向嵌合體小分子藥物(PROTAC),由于其作用機制與傳統(tǒng)的占位驅(qū)動不同,具有靶向降解“不可成藥靶點”的特點,近年來,在藥物化學研究領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。筆者嘗試采用班級微信群等有效的線上交流模式,在學生課后自習時間,按照從基本概念到前沿研發(fā)動態(tài)的學習規(guī)律,分階段、系統(tǒng)性地推送,使學生逐步了解蛋白水解靶向嵌合體的前沿研發(fā)動態(tài),培養(yǎng)鍛煉學生在課余自主采用網(wǎng)絡(luò)平臺學習新知識的能力。
2.3.1 蛋白水解靶向嵌合體簡介 筆者首先對蛋白靶向嵌合體相關(guān)的綜述性公眾號進行了檢索和篩選,選取“JMC|PROTAC 技術(shù)在藥物發(fā)現(xiàn)中的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)”等(圖1)[14-15]。通過閱讀使學生了解什么是蛋白水解靶向嵌合體。
圖1 蛋白水解靶向嵌合體簡介相關(guān)公眾號文章
2.3.2 蛋白水解靶向嵌合體設(shè)計方法 了解蛋白水解靶向嵌合體之后,筆者隨后選擇“PROTAC 的合理設(shè)計”(圖2)[16-18],幫助學生了解蛋白水解靶向嵌合體的基本設(shè)計方法。
圖2 蛋白水解靶向嵌合體設(shè)計方法相關(guān)公眾號文章
2.3.3 蛋白水解靶向嵌合體結(jié)構(gòu)優(yōu)化 隨后,筆者選擇了“羅氏科學家首談PROTAC 的DMPK 優(yōu)化”(圖3)[19-20]。通過具體案例學習,學生了解了蛋白水解靶向嵌合體存在的口服吸收、體內(nèi)穩(wěn)定性等方面的問題以及目前的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。
圖3 蛋白水解靶向嵌合體結(jié)構(gòu)優(yōu)化相關(guān)公眾號文章
2.3.4 蛋白水解靶向嵌合體研究前沿進展 通過前三個階段的推送閱讀,學生了解了蛋白水解靶向嵌合體的基本知識框架,筆者定期將全球主流期刊中關(guān)于蛋白水解靶向嵌合體的所有最新文獻,如“Nat Chem Biol PROTAC 實現(xiàn)BRAF 蛋白的靶向降解”(圖4)等推送給學生[21-24]。最后,針對這一專題,逐漸引導(dǎo)學生采用Sci-finder 數(shù)據(jù)庫等自主追蹤PROTAC 相關(guān)的最新的知識并將原始文獻分享在教學群里,互相交流學習。通過這種循序漸進的基于某一專題前沿進展的推送,一方面鍛煉學生如何學習新知識基本方法,起到“授人以漁”的目的;另一方面也可以充分調(diào)動學生的學習積極性和創(chuàng)造性,將對該研究領(lǐng)域感興趣和學有余力的同學吸引到筆者PROTAC 研究小組的具體科研實踐中,為下一步培養(yǎng)學生創(chuàng)新藥物研發(fā)思維奠定基礎(chǔ)。
圖4 蛋白水解靶向嵌合體相關(guān)最新文獻
為了適應(yīng)當今醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展對創(chuàng)新型藥學人才的需求[25],充分采用微信公眾號等網(wǎng)絡(luò)資源提高藥物化學授課效果。本文以藥物化學類微信公眾號為主,探索其在藥物化學課程教學實踐中應(yīng)用。目前,采用微信公眾號僅作為理論授課內(nèi)容的補充和一種積極的教學模式探索;同時,一些推文存在翻譯上的偏見和不全面,容易讓學生養(yǎng)成不讀原文的惰性,也需要教員在實踐過程中積極引導(dǎo)。因此,“教學有法,法無定法”只有在教學過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗,對教學內(nèi)容、教學方式方法不斷改進,將傳統(tǒng)教學模式與現(xiàn)代科技的優(yōu)勢相結(jié)合,才能培養(yǎng)出更多、更專業(yè)的創(chuàng)新型高素質(zhì)藥學人才。