王 納 孟鈺潮 王保旗 鄭鵬飛
1.陸軍軍醫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
傳統藥物化學教學,以教師基于書本章節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構特點、多樣的合成路線、構效關系以及體內代謝等知識[1-2]。內容龐雜,容易造成學生對藥物化學課程學習產生畏難情緒[3-4]。如今,智能手機、電腦等電子設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學生推送與其學習課程章節相關的藥物研發新進展,引導學生采用網絡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量,調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,藥物化學相關的公眾號種類繁多,大多是由國內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的制藥企業建立,主要以國內外藥物化學研究主流期刊的熱點文章精講解讀或關于某一類疾病、藥物靶點及藥物設計策略前沿與進展的綜述為主。由于不同公眾號關注內容重點不同,筆者根據教學實踐分類如下,見表1。

表1 藥物化學相關微信公眾號
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,但書本內容對這一領域的更新不夠全面。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”治療為主的現代抗腫瘤藥物研發新理念和新進展[7]。
筆者在講授藥物化學第十三章新藥設計與開發章節時,有學生提問:“藥物的發現是否僅依靠基于藥物分子與靶標進行結合并對其進行調節一種范式?[8]是否還有其他的范式用于藥物發現或設計?”鑒于此,在課后筆者第一時間向學生推送了BioArt 平臺的文章“Nature 第四次制藥業革命”[12],該推文綜述了現代制藥業發展歷程,重點對多特異性藥物進行了全面詳實的闡述,強調了可能存在的挑戰。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器進行偶聯,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度,一些學生對于作者提出的多特性藥物具有光明的發展前景等觀點提出了質疑,對于這一開放性問題綜述和討論,激發了學生的想象力以及學習熱情;同時,積極的引導學生參與討論,也培養了學生不畏權威的質疑精神。
對于難靶靶點的藥物設計,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的占位驅動不同,具有靶向降解“不可成藥靶點”的特點,近年來,在藥物化學研究領域受到廣泛關注。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動態的學習規律,分階段、系統性地推送,使學生逐步了解蛋白水解靶向嵌合體的前沿研發動態,培養鍛煉學生在課余自主采用網絡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的綜述性公眾號進行了檢索和篩選,選取“JMC|PROTAC 技術在藥物發現中的優勢與挑戰”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公眾號文章
2.3.2 蛋白水解靶向嵌合體設計方法 了解蛋白水解靶向嵌合體之后,筆者隨后選擇“PROTAC 的合理設計”(圖2)[16-18],幫助學生了解蛋白水解靶向嵌合體的基本設計方法。

圖2 蛋白水解靶向嵌合體設計方法相關公眾號文章
2.3.3 蛋白水解靶向嵌合體結構優化 隨后,筆者選擇了“羅氏科學家首談PROTAC 的DMPK 優化”(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、體內穩定性等方面的問題以及目前的結構優化方法。

圖3 蛋白水解靶向嵌合體結構優化相關公眾號文章
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于蛋白水解靶向嵌合體的所有最新文獻,如“Nat Chem Biol PROTAC 實現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,逐漸引導學生采用Sci-finder 數據庫等自主追蹤PROTAC 相關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動學生的學習積極性和創造性,將對該研究領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,為下一步培養學生創新藥物研發思維奠定基礎。

圖4 蛋白水解靶向嵌合體相關最新文獻
為了適應當今醫藥產業發展對創新型藥學人才的需求[25],充分采用微信公眾號等網絡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用。目前,采用微信公眾號僅作為理論授課內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,容易讓學生養成不讀原文的惰性,也需要教員在實踐過程中積極引導。因此,“教學有法,法無定法”只有在教學過程中不斷總結經驗,對教學內容、教學方式方法不斷改進,將傳統教學模式與現代科技的優勢相結合,才能培養出更多、更專業的創新型高素質藥學人才。