药学本科学生学习药物基因组学课程的必要性和教学内容探索

刘磊++解鸿波++张德楠++庞林++陈秀杰

摘 要：药物基因组学是综合应用生命科学、数学、计算机科学等学科的理论和方法，对伴随基因组计划产生的海量信息进行整理和分析，然后应用于药物的开发和合理使用，以达到合理药物设计和个性化给药目的的一门学科。本文就药物基因组学自身的特点，阐述了药学学习这门课程的必要性，同时，就教学内容方面提出了一些观点和想法。

关键词：药物基因组学 药学本科 教学内容

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（a）-0241-02

生物信息学是当今生命科学的重大前沿领域之一，是一门典型的交叉学科，需要综合运用数学、生物学、生命科学和计算机科学等多个学科的方法与技术，从多个生命样本中，总结和提取生物体的起源、进化、疾病等过程中的基因组特点，理解和阐明大数据时代所揭示的生物学意义[1]。药物基因组学，是在生物信息学和药学发展的基础上逐步发展起来的，相对于生物信息学研究生命个体的各个方面，药物基因组学更侧重于生物信息学在药物使用和研发过程中所发挥的作用。药物基因组学，又可见称为药物生物信息学、药物基因组信息学等，简单地说，就是综合应用生命科学、数学、计算机科学等学科的理论和方法，对伴随基因组计划产生的海量信息进行整理和分析，然后应用于药物的开发和合理使用，以达到合理药物设计和个性化给药的目的。研究人类基因组信息和药物反应的关系，利用基因组信息解答不同个体对同一药物反应存在的差异，是药物基因组学目前主要的研究内容。

1 药学本科学生学习药物基因组学的必要性

现阶段药学本科教育多围绕着基础课和专业课两部分来开展。基础课一般包括高等数学、物理、有机化学、无机化学、物理化学、医学统计学等，同时一些医学院校还会给学生增加一些医学方面的基础课，如生理学、生物化学、分子生物学、免疫学、微生物学、病理学、病原学等等。专业课方面，一般包括药理学、药物化学、天然药物化学、药剂学、药物分析学、药物动力学、药事管理学等。这些基础课和专业课作为药学专业的教学课程，理论课结合实验课，已经在多个大学院校执行多年，成为药学专业大学教育的常规体系。

随着基因组时代的到来，越来越多的药物基因组学信息参与到现有的药物研发和临床个性化给药的过程中。在临床上，通常是通过把人群进行临床上的分类，通过基因芯片等技术检查方法，检测人群个体基因各个位点的基因表达情况，将其与药物的治疗效果、药物代谢以及药物的不良反应等信息进行关联，同时结合个体的临床表现、用药后的效果、个体不良反应等等数据，进行多因素的关联分析，从而获得有利于临床用药的参考信息。根据基因型的特点对患者进行个性化的临床指导用药，可以大大提高药物的治疗效果，同时降低药物的不良反应率，这是目前临床用药的趋势，被称为“精准医学”。

所谓精准医学，简单来说，就是以多组学大数据为基础，结合患者的相关临床医疗和健康数据，开展精准的疾病的分类和诊断，从而实现个性化的疾病预防和治疗的这样的全新的治疗和研究模式[2]。目前，在临床上，精准医学已经被在很多抗肿瘤的治疗过程中成功应用了[3]。同时，如高血压、糖尿病等都是目前临床的常见病和多发病，都需要患者长期和终身服药。这类药物，由于用药周期长，因此也需要尽可能的降低药物的不良反应发生的几率。

2 药学本科学生学习药物基因组学的教学内容的一些想法

药物基因组学在生物信息学相关专业的本科教学中是一门必修课程，但是，生物信息相关专业的本科教学，以数学、计算机、遗传统计等课程为主要的基础科目，因此药学专业的学生学习药物基因组学与生物信息相关专业学生相比，有很大不同。笔者认为，药学本科学生应该以自身的基础课为基础来进行药物基因组学的学习。但在学习的过程中，会遇到一些困难，下面笔者对药物基因组学的教学内容的一些看法。

2.1 授课教材

我们统计了现在国内的药物基因组学的书，目前为止大概有3套，分别为：第一套是《药物基因组学：在患者医疗中的应用》，由浙江大学出版社在2013年6月1日编译出版发行的；第二套是《药物基因组学与个体化治疗用药决策》，由人民卫生出版社在2016年12月出版发行的；第三套是《药物基因组学》，由人民卫生出版社在2006年4月出版发行的。除此之外，还有一些药物基因组学在相关疾病和临床药学方面介绍的书籍，分别是《临床药物基因组学》，由化学工业出版社在2008年7月出版发行；《心血管系统疾病和药物基因组学》，由科学出版社在2010年4月出版发行。和其他学科相关书籍众多相比，药物基因组学的书实在数量太少。

经过对以上5套书籍的章节和内容安排等相关方面的反复研究，我们发现，这些书籍都不太适合作为教材来与学生进行共同学习。究其原因，我们的药学学生在基础课的学习内容上，没有相关生物信息学和药物基因组学的基础课学习内容，所以这些书籍里涉及到的方法、技术、思想，学生完全没有接触过，没有办法进行学习；同时，有些书籍的内容安排，更像是学术报告或者科普教材，不适合作为学生教材来学习。因此，没有合适的教材，可能是药物基因组学在药学本科学生中开展学习的最大困难。针对这一难题，短期内最便捷的解决方式就是授课教师自编授课讲义，每个学校根据自己的实际情况进行。

2.2 授课内容和授课方式

由于药物基因组学这门学科应用性强、学科交叉性强、没有合适现成的授课教材的这些特殊性，因此，在药物基因组学授课的过程中，我们认为，应该增强课堂的授课方式的灵活性，采用多种教学方法和手段相结合。

首先，在课程讲授过程中，应该将药物基因组学中涉及到的生物信息学的相关知识、概念、方法、可能或者经常用到的数据资源等內容介绍给学生，让学生知道这些基本的概念和知识，对以后的学习是必备的。在这部分授课过程中，可以参考人民卫生出版社在2015年6月出版的《生物信息学》这套教材，可以教授学生这部教材中生物信息学的起源、发展部分，从其第一篇生物信息学基础来选取适合于药学学生学习药物基因组学学习的基础知识部分，如生物序列资源、序列比对、基因表达谱分析、基因注释与功能分析等，各院校可以根据自身药物基因组学课程的授课内容和需要，选取章节进行学习和讲解。

其次，在药物基因组学个论章节的讲解过程中，绝对拒绝传统的填鸭式教学。建议以问题为导向，CBL和PBL相结合的方法来进行教学。这里面，CBL（Case-Besed Learning）教学法，是指以案例为核心，在授课老师的指导下，从具体的案例中学习知识和技术，总结规律；PBL（Problem-Based Learning）教学法，是指以问题为导向，授课教师给出一个讨论的主题，将学生分组，放在一个相对集中的环境中，让学生提出问题，并自己寻找解决问题的方式，老师起引导和总结的作用。在这样的授课方式下，学生可以更积极主动的去学习，更深刻的去理解这门课程的知识和应用。

最后，药学学生学习药物基因组学这门新兴课程，与传统的授课多年的成熟课程相比，我们认为，授课内容可以根据学生具体的接受情况和课堂表现进行调整，从而达到更好的授课效果。

参考文献

[1] 石生林，韩艳君，刘彦群，等.非专业研究生生物信息学课程教学中存在的问题及对策[J].生物信息，2009，7（2）： 125-127.

[2] 陈欣，孙宇，郭俊，等.谈精准医学时代“基因组学”在医学研究生培养中的重要性[J].中国医药导报，2017，14（1）：113-116.

[3] 龚兆龙，林毅晖，袁泰昌，等.精准医学时代的抗肿瘤药物研发[J].药学进展，2017（2）：97-100.endprint