藥學本科學生學習藥物基因組學課程的必要性和教學內容探索

劉磊++解鴻波++張德楠++龐林++陳秀杰

摘 要：藥物基因組學是綜合應用生命科學、數學、計算機科學等學科的理論和方法，對伴隨基因組計劃產生的海量信息進行整理和分析，然后應用于藥物的開發和合理使用，以達到合理藥物設計和個性化給藥目的的一門學科。本文就藥物基因組學自身的特點，闡述了藥學學習這門課程的必要性，同時，就教學內容方面提出了一些觀點和想法。

關鍵詞：藥物基因組學 藥學本科 教學內容

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

生物信息學是當今生命科學的重大前沿領域之一，是一門典型的交叉學科，需要綜合運用數學、生物學、生命科學和計算機科學等多個學科的方法與技術，從多個生命樣本中，總結和提取生物體的起源、進化、疾病等過程中的基因組特點，理解和闡明大數據時代所揭示的生物學意義[1]。藥物基因組學，是在生物信息學和藥學發展的基礎上逐步發展起來的，相對于生物信息學研究生命個體的各個方面，藥物基因組學更側重于生物信息學在藥物使用和研發過程中所發揮的作用。藥物基因組學，又可見稱為藥物生物信息學、藥物基因組信息學等，簡單地說，就是綜合應用生命科學、數學、計算機科學等學科的理論和方法，對伴隨基因組計劃產生的海量信息進行整理和分析，然后應用于藥物的開發和合理使用，以達到合理藥物設計和個性化給藥的目的。研究人類基因組信息和藥物反應的關系，利用基因組信息解答不同個體對同一藥物反應存在的差異，是藥物基因組學目前主要的研究內容。

1 藥學本科學生學習藥物基因組學的必要性

現階段藥學本科教育多圍繞著基礎課和專業課兩部分來開展。基礎課一般包括高等數學、物理、有機化學、無機化學、物理化學、醫學統計學等，同時一些醫學院校還會給學生增加一些醫學方面的基礎課，如生理學、生物化學、分子生物學、免疫學、微生物學、病理學、病原學等等。專業課方面，一般包括藥理學、藥物化學、天然藥物化學、藥劑學、藥物分析學、藥物動力學、藥事管理學等。這些基礎課和專業課作為藥學專業的教學課程，理論課結合實驗課，已經在多個大學院校執行多年，成為藥學專業大學教育的常規體系。

隨著基因組時代的到來，越來越多的藥物基因組學信息參與到現有的藥物研發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行臨床上的分類，通過基因芯片等技術檢查方法，檢測人群個體基因各個位點的基因表達情況，將其與藥物的治療效果、藥物代謝以及藥物的不良反應等信息進行關聯，同時結合個體的臨床表現、用藥后的效果、個體不良反應等等數據，進行多因素的關聯分析，從而獲得有利于臨床用藥的參考信息。根據基因型的特點對患者進行個性化的臨床指導用藥，可以大大提高藥物的治療效果，同時降低藥物的不良反應率，這是目前臨床用藥的趨勢，被稱為“精準醫學”。

所謂精準醫學，簡單來說，就是以多組學大數據為基礎，結合患者的相關臨床醫療和健康數據，開展精準的疾病的分類和診斷，從而實現個性化的疾病預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，精準醫學已經被在很多抗腫瘤的治療過程中成功應用了[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發生的幾率。

2 藥學本科學生學習藥物基因組學的教學內容的一些想法

藥物基因組學在生物信息學相關專業的本科教學中是一門必修課程，但是，生物信息相關專業的本科教學，以數學、計算機、遺傳統計等課程為主要的基礎科目，因此藥學專業的學生學習藥物基因組學與生物信息相關專業學生相比，有很大不同。筆者認為，藥學本科學生應該以自身的基礎課為基礎來進行藥物基因組學的學習。但在學習的過程中，會遇到一些困難，下面筆者對藥物基因組學的教學內容的一些看法。

2.1 授課教材

我們統計了現在國內的藥物基因組學的書，目前為止大概有3套，分別為：第一套是《藥物基因組學：在患者醫療中的應用》，由浙江大學出版社在2013年6月1日編譯出版發行的；第二套是《藥物基因組學與個體化治療用藥決策》，由人民衛生出版社在2016年12月出版發行的；第三套是《藥物基因組學》，由人民衛生出版社在2006年4月出版發行的。除此之外，還有一些藥物基因組學在相關疾病和臨床藥學方面介紹的書籍，分別是《臨床藥物基因組學》，由化學工業出版社在2008年7月出版發行；《心血管系統疾病和藥物基因組學》，由科學出版社在2010年4月出版發行。和其他學科相關書籍眾多相比，藥物基因組學的書實在數量太少。

經過對以上5套書籍的章節和內容安排等相關方面的反復研究，我們發現，這些書籍都不太適合作為教材來與學生進行共同學習。究其原因，我們的藥學學生在基礎課的學習內容上，沒有相關生物信息學和藥物基因組學的基礎課學習內容，所以這些書籍里涉及到的方法、技術、思想，學生完全沒有接觸過，沒有辦法進行學習；同時，有些書籍的內容安排，更像是學術報告或者科普教材，不適合作為學生教材來學習。因此，沒有合適的教材，可能是藥物基因組學在藥學本科學生中開展學習的最大困難。針對這一難題，短期內最便捷的解決方式就是授課教師自編授課講義，每個學校根據自己的實際情況進行。

2.2 授課內容和授課方式

由于藥物基因組學這門學科應用性強、學科交叉性強、沒有合適現成的授課教材的這些特殊性，因此，在藥物基因組學授課的過程中，我們認為，應該增強課堂的授課方式的靈活性，采用多種教學方法和手段相結合。

首先，在課程講授過程中，應該將藥物基因組學中涉及到的生物信息學的相關知識、概念、方法、可能或者經常用到的數據資源等內容介紹給學生，讓學生知道這些基本的概念和知識，對以后的學習是必備的。在這部分授課過程中，可以參考人民衛生出版社在2015年6月出版的《生物信息學》這套教材，可以教授學生這部教材中生物信息學的起源、發展部分，從其第一篇生物信息學基礎來選取適合于藥學學生學習藥物基因組學學習的基礎知識部分，如生物序列資源、序列比對、基因表達譜分析、基因注釋與功能分析等，各院校可以根據自身藥物基因組學課程的授課內容和需要，選取章節進行學習和講解。

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

最后，藥學學生學習藥物基因組學這門新興課程，與傳統的授課多年的成熟課程相比，我們認為，授課內容可以根據學生具體的接受情況和課堂表現進行調整，從而達到更好的授課效果。

參考文獻

[1] 石生林，韓艷君，劉彥群，等.非專業研究生生物信息學課程教學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.談精準醫學時代“基因組學”在醫學研究生培養中的重要性[J].中國醫藥導報，2017，14（1）：113-116.

[3] 龔兆龍，林毅暉，袁泰昌，等.精準醫學時代的抗腫瘤藥物研發[J].藥學進展，2017（2）：97-100.endprint