“精准医疗”背景下医学遗传学创新思维的培养

霍春月，吴常伟

（首都医科大学燕京医学院,北京 101300）

近些年来,随着人类基因组计划的完成、新一代基因测序技术的发展、生物信息学和临床的结合,美国国家科学研究委员会在2011年正式提出了“精准医疗”（PrecisionMedicine）[1]。2015年2月,习近平总书记批示要求成立中国“精准医疗”战略专家组[2],2016年“精准医学研究”重点专项2016年项目指南正式公布,计划到2030年前将投入600亿元开展我国的“精准医疗”。“精准医疗”可通过基因组、蛋白质组等前沿手段,对疾病类型进行分子水平的鉴定和验证,寻找疾病发生和治疗的靶点,采用最新的个性化治疗等技术[3],为患者选择最佳的治疗方案、最有效的药物,从而对传统医疗模式进行革命和创新[4]。

作为基础到临床的桥梁学科,医学遗传学担负着实现“精准医疗”的重要使命,医学遗传学探讨人类遗传病发生、发展的规律,旨在为该类疾病的诊断、治疗和预防提供理论依据。医学遗传学揭示了人类纷繁的变异库,为人类遗传学研究提供了丰富的素材。20世纪50年代以来,医学遗传学有了迅猛发展[3],当前临床遗传基因检测诊断必须具备医学遗传学教育背景,在“精准医疗”背景下,医学遗传学课程教学除使学生掌握基础理论知识之外,还要加强培养学生解决临床遗传学实践中难题的能力,这就要求我们以基因研究为导向,倡导“精准医疗”,培养学生创新思维,让学生更好地掌握医学遗传学知识。为达到这一目标,我们对医学遗传学教学进行改革,优化教学内容,改进教学方法、考核方法,注重培养学生思维能力、实践能力和创新能力,以提高学生综合素质为目的,激发学生对课程的兴趣,培养适合新时期发展要求的人才。

1 以“精准医疗”为导向优化教学内容

医学遗传学知识更新快,理论教科书内容经典,但不能紧跟形势,随着科技的不断发展,各种新思路、新技术和新手段不断涌现,如果依旧照本宣科,就无法将最新的前沿内容教授给学生,使理论与实际脱离。因此,在医学遗传学教学中,我们根据“精准医疗”的发展,及时加入了相应前沿内容,使学生能在第一时间接触和了解“精准医疗”发展动态。如在染色体与染色体疾病一章中,在讲21三体综合征检测方法的时候,除传统的B超、羊水穿刺检测染色体之外,还给学生介绍这几年发展迅速的外周血基因检测方法,该检测无创伤,不会引起流产风险,准确率高。在讲分子病与酶蛋白病一章时,告诉学生：对于地中海贫血、苯丙酮尿症等分子病也能通过基因测序的手段进行提前诊断。这些都是“精准医疗”最为基本的实践运用。此外在绪论部分增加二代测序、外显子测序、RNA-seq等知识,通过优化教学内容,为遗传咨询提供了更为先进的思路和技术,使学生对“精准医疗”的具体内容有更深入的认识[5]。

2 改进教学方法，加深对“精准医疗”的理解

为更好地开展“精准医疗”教学,我们采用案例式教学方法,引导学生树立“精准医疗”理念。通过典型案例,将临床内容融入课堂教学,让学生带着兴趣学习,提高参与课堂教学的主动性。例如在肿瘤遗传学教学中,我们提出案例：安吉丽娜·朱莉有乳腺癌家族史,她通过基因技术检测出BRCA1基因缺陷,意味着她分别拥有87%患乳腺癌和50%患卵巢癌的概率,根据医生的分析和建议,她接受了乳腺切除术。在课堂上引入“精准医疗”案例,使学生全面了解“精准医疗”理念、流程和技术,再进一步与理论知识结合、拓展,结合上述案例提出问题：为什么安吉丽娜·朱莉要接受切除手术？ 然后导出：BRCA1基因是抑癌基因,如果该基因突变会导致抑癌功能丢失,乳腺癌、卵巢癌发病率就会明显升高。引出抑癌基因、原癌基因等概念,帮助学生系统回顾遗传学、细胞生物学、分子生物学等多学科知识,并综合运用于特定疾病的分析中,启发学生认识“精准医疗”能够通过基因测序技术预测可能的疾病,从而采取相应的预防措施。在药物遗传学章节教学中,我们提出个性化用药案例：WilliamElderJr在8岁时候被诊断患有囊性纤维化疾病,经基因测序发现是G551D突变导致,由于使用了Kalydeco（该药物仅对G551D突变患者有效）,他的病情得到有效控制。通过这个案例引导学生认识到在疾病确诊后用药的靶向性问题,明确通过基因测序技术可以指导患者在合适的时间选择最佳剂量及最有效的药物,产生最佳的治疗效果。

在教学中,教师采用案例教学法,以典型案例为基础,引导学生运用理论分析临床问题,将临床问题和基础知识结合起来,结合课本掌握发病机制及遗传病的检测原理和方法等,激发学生学习兴趣,加深对“精准医疗”的理解,促进学生进行深入思考。

3 改进考核方法，提高学生创新能力

评价方式主要分为总结性评价和形成性评价。近些年来,形成性评价被广泛关注,形成性评价是指通过诊断教育方案、教育过程与活动中存在的问题,结合学习者在学习过程中反映出来的情感、态度、方法等,对教师教学过程及学习者学习过程和结果进行评价。形成性评价更关注学生的综合素质和创新能力。对医学遗传学我们采取了形成性评价,重点对学生学习过程进行考核,比如教师安排有挑战性的任务,学生分组讨论,小组成员课后查阅资料,课上展示,培养学生的创新能力、团队合作能力。

“精准医疗”的发展是遗传学、生物学和生物信息学的交叉综合应用,在临床工作中,面对众多复杂的医疗环节,很难依靠个人对遗传病进行明确诊断。“精准医疗”的实现要求遗传学咨询师与生物信息人员、临床医生、基因检测公司以及患者之间能够进行良好的沟通,并能对各学科资料进行有效分析和整合,最终实现“精准医疗”的目标。因此在平时的训练中,应注重培养学生组织协调能力和创新能力。

4 积极开展第二课堂，培养学生遗传学数据检索技能

通过开展第二课堂,培养学生医学遗传学数据检索技能。在对遗传病的研究中,OMIM数据库被誉为医学遗传学界的“圣经”,OMIM包括所有已知的遗传病、遗传决定的性状及其基因,除了简略描述各种疾病的临床特征、诊断、鉴别诊断、治疗与预防外,还提供已知有关致病基因的连锁关系、染色体定位、组成结构和功能、动物模型等资料,并附有经缜密筛选的相关参考文献。OMIM制订的各种遗传病、性状、基因的编号,为全世界所公认。开展第二课堂,教学生掌握如何通过OMIM数据库检索某一疾病的遗传学信息,包括基本描述、临床特征、基因定位、遗传方式、分子遗传学、动物模型知识等。

当前基因组学技术快速发展,二代测序、生物信息学等新技术不断发展,都在不断推动医学遗传学的发展,促进医学遗传学采用新的教学思路和新的思维。“精准医疗”是现代医学发展的方向之一,具有重要的战略意义。未来医学发展将进入“3P”医学时代——预测（Predictive）、预防（Preventive）和实现个体化（Personalized）,作为医学遗传学教育工作者,要针对未来生物医学基础和临床科学的发展,整合基因组生物学新的学科前沿,将新的概念和技术融入临床医学教学,通过在教学中逐步培养学生创新思维,强化学生“精准医疗”意识,促进高素质复合型医学人才的培养。但是,实现“精准医疗”在医学遗传学教学中的渗透,对教师也提出了较高的挑战,要求教师深刻理解“精准医疗”的内涵和规律,掌握多学科知识,才能设计好教学方法并运用于教学实践。在今后的教学中,我们将继续加强学习和思考,努力发掘适应“精准医疗”背景下的医学生创新思维培养方式,进一步提升教学水平,提高复合型医学人才的培养质量。