生物藥物篩選與安全性評(píng)價(jià)課程模塊的建設(shè)與實(shí)踐

余雪松+賈偉章+胡麗莉+胡海梅+黃澤波

摘 要：該文主要探索生物制藥專業(yè)課程體系中藥物篩選與安全性評(píng)價(jià)相關(guān)專業(yè)課程理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，構(gòu)建有利于培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的生物制藥專業(yè)人才培養(yǎng)體系。主要改革的內(nèi)容包括強(qiáng)化理論課內(nèi)容銜接、建立“模式生物與新藥研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”，完善“生物藥物安全性評(píng)價(jià)綜合性實(shí)驗(yàn)”，切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作能力。

關(guān)鍵詞：藥物篩選 ?藥物安全性評(píng)價(jià) ?課程改革 ?改革與實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（a）-0159-02

藥物的篩選與早期安全性評(píng)價(jià)永遠(yuǎn)是新藥研究不可缺少的重要環(huán)節(jié)，建設(shè)創(chuàng)新藥物高通量篩選體系，建立一些快速、靈敏的早期安全性評(píng)價(jià)和檢測方法，其目的是為了提高藥物發(fā)現(xiàn)階段的成功率、避免浪費(fèi)時(shí)間與財(cái)力、降低藥物開發(fā)階段的風(fēng)險(xiǎn)和成本，促進(jìn)整個(gè)創(chuàng)新藥物研制盡早走向成功。國外最新發(fā)展趨勢就是將以前在藥物開發(fā)階段的臨床前研究時(shí)才進(jìn)行的安全性評(píng)價(jià)研究提前到藥物發(fā)現(xiàn)階段，也就是在創(chuàng)新藥物的早期的發(fā)現(xiàn)和選擇階段就進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)。近年來廣東藥學(xué)院生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院根據(jù)學(xué)校提出的“應(yīng)用型創(chuàng)新性人才”培養(yǎng)目標(biāo)，積極探索生物醫(yī)藥領(lǐng)域創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，建立了“國家級(jí)生物醫(yī)藥類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)區(qū)”，經(jīng)教育部批準(zhǔn)設(shè)立了“生物制藥戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)特設(shè)本科專業(yè)”，并在此專業(yè)下開設(shè)了“藥物篩選與評(píng)價(jià)方向”專業(yè)方向，以適應(yīng)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢和廣東省區(qū)域經(jīng)濟(jì)對(duì)人才培養(yǎng)的需求。

1 藥物篩選與評(píng)價(jià)專業(yè)方向的設(shè)立

作為我國獨(dú)立建校的三所高等藥科院校之一，廣東藥學(xué)院建立了一整套極具特色的藥物研發(fā)創(chuàng)新體系，涵蓋化學(xué)藥、中藥和生物藥，擁有“廣東省生物活性藥物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“廣東省生物技術(shù)候選藥物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“廣東省藥物新劑型重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”等研發(fā)平臺(tái)，為廣藥特色的人才培養(yǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的后盾。然而，從人才培養(yǎng)方面來看，廣東藥學(xué)院設(shè)立了藥學(xué)、藥物制劑、中藥學(xué)等本科專業(yè)，目前還缺乏藥物篩選與評(píng)價(jià)專業(yè)方向的人才培養(yǎng)。因此，根據(jù)學(xué)校以藥學(xué)為特色和應(yīng)用型創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的思路，根據(jù)國家和廣東省區(qū)域人才需求變化，適時(shí)設(shè)立生物制藥專業(yè)藥物篩選與評(píng)價(jià)方向可以與我校現(xiàn)有的藥學(xué)相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)形成有益互補(bǔ)，從而起到完善我校本科人才培養(yǎng)體系的作用。生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院在生物醫(yī)藥專業(yè)的人才培養(yǎng)方面經(jīng)歷了多年的探索和實(shí)踐，最初在生物技術(shù)專業(yè)下開設(shè)了生物制藥和生物技術(shù)安全評(píng)估等專業(yè)方向。經(jīng)過近八年的教學(xué)實(shí)踐，成功申報(bào)設(shè)立了“生物制藥戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)特設(shè)本科專業(yè)”，并在此專業(yè)下開設(shè)了“藥物篩選與評(píng)價(jià)方向”。由于藥物篩選與評(píng)價(jià)方向是生物醫(yī)藥領(lǐng)域一個(gè)新的專業(yè)方向，其人才培養(yǎng)體系沒有什么經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，我們結(jié)合廣東藥學(xué)院的藥學(xué)特色和生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院自身的教學(xué)科研實(shí)際情況，對(duì)生物藥物篩選與安全性評(píng)價(jià)相關(guān)專業(yè)課程的理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了改革，以切實(shí)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2 藥物篩選與安全性評(píng)價(jià)相關(guān)課程模塊化建設(shè)

在“藥物篩選與評(píng)價(jià)”專業(yè)方向的人才培養(yǎng)方案制定過程中，我們以應(yīng)用型創(chuàng)新性生物制藥專業(yè)人才為培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)教學(xué)實(shí)施效果和區(qū)域經(jīng)濟(jì)人才需求的變化不斷優(yōu)化和調(diào)整課程體系，對(duì)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了多次論證和修訂。通過人才培養(yǎng)方案的制定將本專業(yè)的核心課程分成三大模塊：生物技術(shù)模塊、藥物篩選與評(píng)價(jià)模塊和生物制藥模塊等三大模塊，分別致力于培養(yǎng)學(xué)生具有扎實(shí)的生命科學(xué)理論與技術(shù)、藥物篩選與早期安全性評(píng)價(jià)技術(shù)和生物藥物研究與開發(fā)技術(shù)等專業(yè)技能，其中生物技術(shù)模塊主要包括分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、基因工程等課程，生物制藥模塊主要包括生物技術(shù)藥物學(xué)、藥理學(xué)、藥劑學(xué)等課程，藥物篩選與評(píng)價(jià)模塊主要包括模式生物與新藥研究、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)、毒理學(xué)、新藥臨床前安全性評(píng)價(jià)等課程。生物技術(shù)模塊和生物制藥模塊經(jīng)過多年的建設(shè)已經(jīng)形成了比較成熟的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，而藥物篩選與評(píng)價(jià)模塊則是新設(shè)立的一個(gè)模塊，且在三大專業(yè)課程模塊中起到承前啟后的作用，其相關(guān)課程的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式方法都有待于深入研究，以探索切實(shí)可行的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

3 以任務(wù)為導(dǎo)向的理論課程的交叉融合

“藥物篩選與安全性評(píng)價(jià)”的知識(shí)體系貫穿于模式動(dòng)物與新藥研究、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)、毒理學(xué)和新藥臨床前安全性評(píng)價(jià)等課程當(dāng)中，而傳統(tǒng)的教學(xué)方法習(xí)慣于將各門課程相對(duì)獨(dú)立地隔離開來，從而給教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來困難。理論課程改革的首要問題是確定課程目標(biāo)，以任務(wù)為導(dǎo)向打通各門課程界限，圍繞“藥物篩選與安全性評(píng)價(jià)”這一主線，加強(qiáng)課程內(nèi)容的交叉融合，提升教師和學(xué)生對(duì)專業(yè)的理解和掌握。為了提高應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的質(zhì)量，在模式生物與新藥研究、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)、毒理學(xué)和新藥臨床前安全性評(píng)價(jià)等課程的教學(xué)過程中對(duì)每門課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新梳理，確立每門課程的教學(xué)目標(biāo)。

模式生物與新藥研究是“藥物篩選與安全性評(píng)價(jià)”課程模塊的基礎(chǔ)課程，且沒有相關(guān)的教材可以利用，課程內(nèi)容主要結(jié)合當(dāng)前藥物研究的最新趨勢介紹果蠅、線蟲、斑馬魚、小鼠等模式生物在藥物早期篩選與評(píng)價(jià)中的應(yīng)用。藥物的安全性評(píng)價(jià)離不開實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的任務(wù)是介紹常用來進(jìn)行藥物安全性評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的種類、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的基本操作技術(shù)。毒理學(xué)的教學(xué)主要教授藥物在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物身上的毒性反應(yīng)，特別是對(duì)不同靶器官的毒性作用，課程教學(xué)要求在了解生物藥、化學(xué)藥和中藥的毒性機(jī)理的同時(shí)，突出對(duì)不同種類生物藥物的毒性機(jī)制的掌握。新藥臨床前安全性評(píng)價(jià)發(fā)展很快，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，新的藥物也層出不窮，根據(jù)該課程的特點(diǎn)采用案例教學(xué)法，課程內(nèi)容主要集中在重組蛋白藥物、治療性單克隆抗體類藥物、基因工程疫苗、基因治療與核酸藥物和細(xì)胞治療藥物等生物藥物的安全性評(píng)價(jià)的講授。

我們?cè)谇捌诘难芯恐蟹e極探索如何創(chuàng)造性地根據(jù)每門課程性質(zhì)采用不同的教學(xué)方法，設(shè)計(jì)最為合理而有效的手段和方法施教，從而提高教學(xué)質(zhì)量。嘗試通過集體教研活動(dòng)等形式充分發(fā)揮教師團(tuán)隊(duì)合作精神，集思廣益，取長補(bǔ)短，創(chuàng)造一個(gè)教師之間和教師與學(xué)生之間交流的平臺(tái)，開展 “三段式”集體備課、讓學(xué)生代表參與集體教研活動(dòng)以及時(shí)聽取學(xué)生的聲音。具體的課堂教學(xué)中，根據(jù)藥物篩選與早期評(píng)價(jià)課程模塊應(yīng)用性較強(qiáng)的特點(diǎn)，在教學(xué)大綱的指導(dǎo)下，及時(shí)追蹤技術(shù)前沿、應(yīng)用專題匯報(bào)、案例剖析等方式實(shí)施教學(xué)。endprint

4 設(shè)計(jì)性與綜合性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)

藥物的篩選與早期評(píng)價(jià)領(lǐng)域主要包括藥物的有效性與安全性兩個(gè)方面，其主要內(nèi)容是利用秀麗線蟲、斑馬魚等模型對(duì)藥物的有效性、生物利用度和毒性等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括應(yīng)用分子生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)、免疫學(xué)、器官與組織試驗(yàn)等技術(shù)手段開展候選藥物的體內(nèi)和體外的有效性檢測分析，采用ELISA、HPLC、LC-MS/MS、生物測定等方法分析體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)中化合物早期生物利用度、代謝特征和組織分布，通過早期的遺傳毒性試驗(yàn)、急性毒性試驗(yàn)、胚胎毒性試驗(yàn)、心臟毒性試驗(yàn)等毒性試驗(yàn)快速篩選出毒性較小的候選藥物。

“藥物篩選與安全性評(píng)價(jià)”課程模塊的內(nèi)容和性質(zhì)決定了其實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，為了讓學(xué)生切實(shí)掌握生物藥物的發(fā)現(xiàn)及安全性評(píng)價(jià)的具體方式、方法和步驟，實(shí)踐教學(xué)具有不可替代的作用。在人才培養(yǎng)方案的修訂過程中，我們特意加大了實(shí)驗(yàn)課時(shí)的比例，希望通過強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力來提高應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。通過前期的組織論證，我們決定在模式生物與新藥研究課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中結(jié)合學(xué)院教學(xué)科研實(shí)際情況，充分利用學(xué)院高通量藥物篩選科研平臺(tái)，開設(shè)模式生物與新藥篩選設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)、毒理學(xué)和新藥臨床前安全性評(píng)價(jià)三門課程的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合，開設(shè)跨課程綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。通過設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)讓學(xué)生系統(tǒng)地了解生物藥物篩選與早期安全性評(píng)價(jià)的整個(gè)流程。

在模式生物與新藥研究課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們利用學(xué)院已經(jīng)建立起來的高通量藥物篩選平臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生在教師的指導(dǎo)下圍繞新藥篩選這一主題獨(dú)立、創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究方案和撰寫計(jì)劃書，結(jié)合相關(guān)課題組的研究方向和學(xué)生的研究興趣自主分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，然后組織學(xué)生答辯從中挑選優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)施。通過設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論課知識(shí)的理解，鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新性思維，而且提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力。

在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)、毒理學(xué)、新藥臨床前安全性評(píng)價(jià)等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中圍繞特定生物藥物毒性檢測這一主題，充分發(fā)揮我院學(xué)科特色和科研促進(jìn)教學(xué)的教學(xué)模式，將學(xué)院的專利成果TCR基因藥物的安全性評(píng)價(jià)引入到學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)，開展“生物藥物安全性評(píng)價(jià)”綜合性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施過程中加強(qiáng)分工合作，協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)、毒理學(xué)、新藥臨床前安全性評(píng)價(jià)等課程的任課教師，以及實(shí)驗(yàn)中心的老師，明確各位老師的職責(zé)，分別負(fù)責(zé)各專題預(yù)實(shí)驗(yàn)，責(zé)任到人。并就實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容安排、結(jié)果評(píng)價(jià)、課時(shí)分配、規(guī)范操作、操作重點(diǎn)、難點(diǎn)及注意事項(xiàng)、改進(jìn)意見和建議等提交預(yù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，由課程負(fù)責(zé)人組織集體教研活動(dòng)討論并確定最終實(shí)驗(yàn)方案，分頭編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、教學(xué)大綱、授課計(jì)劃等。在每次任務(wù)完成后，對(duì)于學(xué)生的收獲和不足進(jìn)行積極的反饋，指導(dǎo)其發(fā)揚(yáng)優(yōu)點(diǎn)，改正缺點(diǎn)。通過問卷調(diào)查對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行分析總結(jié)，為實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步改革提供參考。讓學(xué)生能將理論課中掌握的基本知識(shí)在綜合性實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)過程中融會(huì)貫通，其根本目標(biāo)是突出應(yīng)用理論與技能的系統(tǒng)訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)科研素質(zhì)的塑造、創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。

通過生物藥物篩選與安全性評(píng)價(jià)課程模塊理論與實(shí)驗(yàn)的改革與實(shí)踐，加強(qiáng)本專業(yè)方向內(nèi)涵建設(shè)，初步建立了有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的生物制藥專業(yè)藥物篩選與評(píng)價(jià)方向人才培養(yǎng)體系，為培養(yǎng)符合社會(huì)需求的多樣化生物醫(yī)藥類專業(yè)創(chuàng)新人才提供了經(jīng)驗(yàn)借鑒。

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