新冠疫情背景下中药元素融入新药研制与报批课程的教学探索*
2022-11-24涂清波朱安宏
涂清波,钱 洁,单 鑫,朱安宏
(南京中医药大学翰林学院,江苏 泰州 225300)
“新药研制与报批”是南京中医药大学药学类专业开设的一门专业基础课程,主要任务是让学生熟悉从新药研发到申报上市的整个流程,掌握新药研发和注册的关键步骤。按照新药注册分为化学药、生物药和中药,由于化学药是当前药物研究的主要方向,学校以往的授课主要研究对象是化学药[1]。根据习近平总书记在全国高校思想政治工作会议和全国中医药大会上关于“把思想政治工作贯穿教育教学的全过程”[2]和“加快推进中医药现代化、产业化”[3]的指示要求,我们中医药院校的教育工作者,在传授专业知识的同时,必须加强学生的思想政治教育和中药文化熏陶。
新型冠状病毒肺炎(COVID-19)是当前严重危害人类生命健康的世界性公共卫生疾病,截止2021年底,全球累计确诊病例约2.69亿,造成约530万人死亡[4]。新冠药物的研发成为全球新药开发的焦点。疫情发生初期,没有特异性的疫苗和化学治疗药物,以“三药三方”为首的中药治疗方案,对疫情的控制作出了巨大贡献[5]。本文结合当前形势,融入了疫情和中药两大元素,为疫情背景下中药特色“新药研制与报批”课程的教学探索道路。
1 当前教学过程中主要问题分析
1.1 课程教材更新较慢,与实际联系不紧密
课程教材普遍注重知识理论体系的完善,与最新的生产实际和科研前沿联系不够紧密。由于新药研发方向往往会随着当前形势发展,其中还涉及较多的药政法规,教材内容无法时时跟进,使得课程中相关知识容易过时。如“新药”概念的重新定义、国家食品药品监督管理局的重组、注册管理办法的修订、专利保护的过期等。因此,现有的教材更新慢、内容较为陈旧,无法适应快速变化的药政新形势。
1.2 知识体系相互重叠,课堂学习枯燥乏味
由于该课程属于综合性课程,涉及多门学科的一些理论知识。如药物的发现章节涉及“药学概论”课程、药学研究章节涉及“制药工艺学”课程和药理及临床研究章节涉及“药理学”课程等。由于知识点存在相似性,课程内容的新颖程度不高,学生缺乏新药研发经验,对很多要点缺乏感性认识。如果教师在教学过程中采用传统的“填鸭式”教学方式,学生学习起来比较枯燥,教学效果受到影响。
1.3 实践教学开展困难,教学质量评价固化
课程目标是学习新药开发的整个流程,培养学生的科研创新能力,而该门课程知识覆盖面广,涉及众多技术原理与知识运用,教师往往过于重视理论教学,极少开展实验实践教学。且随着科技进步,前沿技术常应用到新药研发领域,实验开展比较困难,如高通量筛选、定量构效关系和计算机辅助药物设计等。由于新技术原理复杂抽象,单纯的理论教学晦涩乏味,导致学生只知形而不知意,难以真正达到创新能力培养的效果。
2 新形势下中药元素融入教学策略
根据新药的开发流程及其关键节点,教学的重点包含绪论、新药发现、临床前研究、临床研究和新药注册等章节,如图1所示。在多个章节融入“疫情背景”和“中药文化”两大元素,让学生在学习知识的同时,树立爱国敬业、勇于拼搏等思想品德。
图1 新形势下中药元素融入教学策略
2.1 讲解新冠疫情和中药典籍,突出新药研制课程的重要作用
新药是一类供人们用于治病、防病或提高生活质量并不断推陈出新的特殊商品。“神农尝百草,一日而遇七十毒”是早期新药研究的真实写照。随着科技的日新月异,如分子生物学、药物基因组学和网络药理学等技术的成熟,合理药物设计成为新药研究的主流路线。绪论章节主要内容包括新药的发展历程、研发过程和注册流程。绪论章节的课程概述学习,介绍新冠疫情发展现状,全球有3000多种药物处于研发[6],强调该门课程的重要性。了解疫情的危害与防护方法,提醒学生增强个人安全保护意识。新药发展历程的学习,侧重介绍中药的发展史,通过学习《神农本草经》《新修本草》《食疗本草》和《本草纲目》等中药巨著,领略古代中药文化,提升了学生药物研发的民族自信。
2.2 学习新冠药物靶标和青蒿素发现历史,探究新药发现的机制和方法
疾病种类多样、治疗机制复杂,药物发现难度高。一个新药的开发需要投入10~15年时间,成本投入大。平均5000个化合物筛选出1个新药,即使进入监测期还存在预测不到的不良反应风险。在新药发现章节的内容主要包括新药发现的基本原理、产生途径以及优化方法等内容。药物生物学基础的学习,讲解治疗新冠病毒的核苷酸、酶和突刺蛋白等的药物靶标[7],分析新药发现的基本原理。药物产生途径的学习,引出了青蒿素的发现案例。介绍了屠呦呦团队翻阅2000余方药,筛选640种方剂,从《肘后备急方》中优选出青蒿,尝试了191次提取,最终发现青蒿素的事迹过程[8]。通过案例,在学习药物发现方法和低温提取技术的同时,激励了学生奋斗拼搏的求学精神。
2.3 列举新冠疫苗制备技术和中药提取优化方法,加深药学研究工艺技术的理解
为了保证临床试验用药安全,在临床前对候选药物进行工艺质量控制和动物实验,新版GMP强调过程控制保障药品质量的理念,只有可控的制药工艺才能做出安全可靠的药品。在临床前研究章节的内容主要包括原料药和制剂的生产工艺、质量研究、稳定性研究、药理毒理研究。制剂工艺的学习,介绍各种核酸疫苗的优缺点。我国是疫苗生产大国,截止2022年3月,已有29款疫苗进入临床试验,占到全球的19%,7款获得使用批准,占到全球的21%。在学习原料药工艺的时候,总结了中药提取的方法特点,介绍正交实验设计的优化方法。通过具体案例分析,加强对制药工艺及药物质量的关注和理解。
2.4 分析新冠药物的临床进展和中药注射剂的可能风险,强化新药研究的安全理念
药物临床研究是在人体内的药物系统性研究,目的是阐明药物实际作用于人的药效和安全。在临床研究章节的内容主要包括临床I期、II期、III期、IV期和生物等效性实验。在学习临床药物的时候,分析现有新冠病毒药物的临床情况,114个药物处于临床Ⅲ期研究,其中我国机构研发的处于Ⅲ期临床试验阶段的药物包括中和抗体、小分子药物和免疫调节剂各2个,处于Ⅱ期临床试验阶段的药物包括3个中和抗体和1个小分子药物[9]。中药注射剂在感染患者尤其是重症感染患者的临床救治中发挥了重要作用,而由于中药注射剂成分复杂、禁忌证无严格限定、临床使用不规范等因素,导致中药注射剂所致不良事件频发[10]。在认识药物这把“双刃剑”的同时,学习不断完善的新药研究制度,将安全性理念贯彻在药物研发的整个生命周期中。
2.5 讨论新药的特殊审评和中药的知识产权,重视药物注册相关政策的学习解读
药品注册是国家药监部门对拟上市销售药品依法审查的过程,是新药上市前的认证环节,规范了药物的准入标准,保障了市场药物的质量和安全。在新药注册章节的内容主要包含新药的注册及其分类、新药注册管理法规和新药知识产权。新药注册分类的学习,讲解新冠病毒药物的注册情况,归纳特殊审评的基本要求和申报程序,梳理加速许可制度下的批准药物,同时分析其可能存在的用药风险。在学习知识产权内容的时候,布置一些新药的查找作业,在中药新药调研的时候,发现近五年中药新药专利平均授权率为12%,“人参峰王浆”“牛黄清心丸”等多个传统中药被国外抢注。在这个过程中,让学生自己切身的体会到保护知识产权的重要性,告诫我们在新药研发的同时需加强政策法规学习,加强知识产权的保护。
3 建立线上线下课堂教学体系
PBL法教学法以问题为基础,学生为主体,注重学生的主动学习。在教学过程中采用PBL式案例教学法,通过具体案例分析学习相关知识点。注重教学过程形成性评价,将理论课程分为网络教学、课堂教学和课程设计三个部分,建立线下线下课堂教学体系,如图2所示。
图2 线上线下课堂教学体系
3.1 利用网络资源,建立线上教学平台
随着“互联网+”时代的到来,网络教学迎来新的发展,当前全国各大高校“金课”建设正如火如荼,在线教学是“金课”的一大特色。我校“新药研制与报批”课程通过免费公共网络教学平台构建网络课程,将教学教材、课程视频以及“本草中国”“我不是药神”等课内课外相关视频搬到线上,设置作业测试、观点讨论和重点归纳等自主学习模块。例如观看“我不是药神”片段后,提出为什么要到印度购药?什么是仿制药和假药?为什么药品买的这么贵?以及对代购药物的看法等问题,让学生自由发挥展开讨论,学生通过思考不仅提前熟悉相关知识背景,还可以形成一些贴近生活的思想情怀,增强对课程的学习热情。
3.2 采用PBL模式,加强课堂案例教学
课堂教学是课程教育的主体,包含课堂学习、互动提问和课堂测验。通过学生在线上教学平台的反馈情况,在课堂教学前进行学情分析,及时调整教学方案,侧重讲解疑难点,合理压缩理论教学,有机融合在线教学和课堂教学,有效保障教学内容完整的同时,留出更多的时间在课堂进行PBL式案例讨论。例如在学习工艺研究内容的时候,教师提出如何制备黄连解毒汤的问题,让学生通过文献查找制备工艺,通过小组讨论对比工艺优缺点,在教师的指引下学习膜分离在中药提取方面的应用,充分调动学生的积极性和主观能动性,培养学生的团队协助和创新思维能力。
3.3 结合设计软件,开展实践教学
针对课程实践性不足的问题,利用计算机软件在新药研发中的实践应用。选取新药发现、临床前药学研究和新药注册三个重要章节,分别开设了新冠药物CADD筛选、中药提取正交设计和临床数据SPSS分析的3个课程设计模块。通过CADD相关软件学习药物靶标的对接技术,通过正交设计软件学习工艺优化方法,通过SPSS软件学习临床数据统计分析。让学生通过具体案例,熟悉软件的操作方法和一些新药研发技术,培养学生的实践操作和科研实验能力。
4 结语
我国医药工业发展快速,科技知识日新月异,课程教学改革的路还很长,需要我们不断完善教学内容、丰富教学方法,紧跟时代步伐,才能培养出符合制药企业需要的高素质人才。结合当前疫情背景下的课程教学,将中药元素融入到课程的每个章节,通过学习新冠疫情发展现状和中药典籍历史文化、新冠药物的靶标机制和青蒿素的发现历程、新冠药物的研制技术和中药的提取优化、新冠药物的临床进展和中药注射剂的安全评价、新冠药物的特色审评和中药专利的产权保护,强化了学生的思想政治教育和中药文化熏陶。采用PBL教学方法,形成由网络教学和课程设计辅助的课堂教学体系,培训学生的创新能力。