生物样本库对临床实习学员创新能力培养的思考
2018-02-09
医学生创新能力的培养是高等医学教育的重点之一[1],是确保医学发展的动力之源。但创新能力培养是全时程、多方位,有时让人难以把控、不好量化。当医学本科学员,经过三到四年的基础与临床专业课程学习后,头脑思维活跃,具备了一定的创新理论基础,在进入临床实习时期,如何处理好这个过渡,让其将前期学习的知识,能消化吸收、运用到临床实习中,让创新的念头能培养成创新的能力,是目前本科生实习教育的突出问题[2]。
本科学员进入到临床实习阶段后常遇到许多困惑。(1)之前的基础课程与临床实习内容的脱节,基础课程的理论,不知道能解决什么样的临床问题。(2)临床实习忙于医疗文书和重复性强的换药等操作,而没有体会到各临床学科的核心内容和知识体系脉络,有盲人摸象、只见树木不见森林的感觉,对临床医学没有宏观的认识,不能提出有意义、有价值的临床问题。(3)临床中遇到的困难,不知道如何利用现有的研究手段去解决,或者不知道如何通过设计研究方案为临床服务。
1 生物样本库是承载转化医学理念的平台
“转化医学”的理念得到越来越多学者认可。转化医学的任务就是减少基础研究和临床问的屏障,架起基础科研工作者和临床医生间的桥梁,使得基础科学的成果能及时为临床所用,临床中所要解决的问题,能及时反馈给基础研究者,引导其研究方向,最终使患者受益[3]。而在目前的本科学员的教学中,转化研究的理念还不够深入,如何破解难题,新的教学理念需要新的教学方式来承载。因此,基于转化医学理念,开展本科生科研训练势在必行,也已普遍被认为是高校培养创新型人才的重要手段之一[4]。而随着医学研究的不断深入,人们逐渐认识到高质量的生物样本是决定转化医学研究的重要限速性因素。特别是目前在转化医学背景下,高质量的生物样本的保存及完整而健全的病例信息和资料数据库的建立尤其重要,是研究的基础和重要保障。因为每一份组织标本均可被视作一个小型的遗传信息平台,经过标准、规范的保存并且拥有完整病例信息的组织标本不仅是现在研究计划的资源保障[5-6],而且在未来基础和临床研究中可继续扮演信息资源库的角色。因此,笔者认为,在建立了大型生物样本库的教学医院,可以将其作为本科实习学员进入临床实习后,开展转化医学教育和思维训练的重要载体和平台[7]。
2 生物样本库提升学员转化医学能力
2.1 样本收集、处理流程的启示
生物样本收集和处理的质量控制非常重要,包括样本采集分装、入库、取样、出库等过程,避免出现污染、降解等问题。提示学员样本质量的重要性,直接影响到高质量研究结果的可靠性。样本取用前需签署标本留取知情同意书,让学员意识到临床的所有操作都要有伦理学的考量,要让患者了解留取标本的意义,争取配合科学研究。以肿瘤患者为例,每位患者采集外周血,每例2管(抗凝管和促凝管)。肿瘤标本在保证病理诊断且肿瘤组织直径≥2 cm的前提下,在15~20分钟内,按照取材规范切取相应肿瘤组织、正常组织(癌、瘤旁组织3~5 cm以外或最远处)和癌、瘤旁组织(癌、瘤组织旁1 cm)。要保存RNA的标本,需放有RNAlater液体的冻存管。按照操作规范分离血清、血浆、白细胞及其相关提取物,并分别冻存。标本实行组织样本和血液样本分类、分组保存的模式,即每一病种的每一例标本的肿瘤组织(T)、瘤旁组织(P)、正常组织(N)三种形态的样本和血清、血浆、血细胞、相关提取物等的样本。这些样本的完整保留,采好对研究进行周密的设计,我们可以对比出只在肿瘤组织中表达的特异分子。如果仅留有一种样本,将很难进行差异化的比较分析。样本库的质量控制取材部位的准确性(包括肿瘤组织和癌/瘤旁组织和正常组织分界的确定)、组织血流阻断至组织进入液氮中冻存所耗时间、血液标本离体至冻存所耗时间以及标本储存时间等。所以一份高质量的样本的保留,非常不易,但其临床研究的价值也随之提升。
2.2 可开展的研究项目和意义
有了上述留存的样本,可以利用样本对疾病进行研究。目前研究的内容可以概述为以下方面,传统的石蜡标本可以进行HE染色(苏木精-伊红染色法,hematoxylin-eosin staining)和免疫组织化疗的标记,从组织学的形态和蛋白表达的变化进行疾病的分型分析。标本库中的组织通常是放置于液氮或深低温冰箱中,组织中的蛋白、RNA等遗传物质未降解,可以进行DNARNA蛋白三个层面的分析。在实验室中,可以进行,基因组文库的提取、进行RT-PCRWesternblot等技术操作,也可以进行组织的冰冻免疫荧光检测。上述的检测也是以往以石蜡样本为主的病理科样本库所不具备的[8]。样本库中的患者均保留了血液标本,血清、血浆和血细胞都分别保存。许多样本还有治疗前后、长期随访的样本,这就大大提升了样本的价值,把患者的临床病理信息与其基因信息相结合。可以在血液标本中检测循环肿瘤DNA、细胞因子、microRNA等,反应患者肿瘤负荷,以及对治疗效果、复发和预后评估等。
2.3 研究设计与随访管理
迄今为止,世界范围内较为成熟的大型样本库,如UKBiobank已经在超过50万名40~69岁的英国国民中采集了样本和资料。在今后的20~30年里,UKBiobank将对志愿者的健康进行跟踪,记录其患病情况,如癌症、心脏病、糖尿病和老年痴呆等;通过将这些信息和志愿者的遗传构成及生活模式联系起来,以期发现更好更新的预防、诊断与治疗疾病的方法。从上述例子中,可以发现,有了样本库的平台,可以进行多样的分析,解决临床问题。但样本库的最初设计和后期随访非常重要。比如在前期要比较患者化疗前面增殖基因表达的变化,需要在化疗前、后的不同时间点采血。并在患者化疗后规定时间进行电话或者门诊等方式的随访等[9]。如果没有在指定时间采血,该患者只能退出研究。
3 总结与思考
生物样本库是大型教学医院新兴的临床科研平台,在临床专业本科学员实习中可以起到纽带和桥梁的作用[10]。可以将临床中保留下来的组织、血液、分泌物等形式的标本开展科学研究,以解决临床问题。有了样本库的载体,可以让学员大胆的发挥想象力,把临床的问题与病理、生化等基础课程的知识贯通起来,对临床治疗的全程进行思考,能提出问题、分析问题、选取手段、设计方案,提升其解决问题的能力,也是提升其临床创新能力的重要组织部分[11-12]。
推进学员对疾病由浅入深、从病例到前沿、从临床到基础再到临床的思维突破,并且我们的教学一定是趣味性、实用性并举,而且还可以为临床疾病的研究提供源源不断的发展动力,相辅相成,教研相长。