生物藥物篩選與安全性評價課程模塊的建設與實踐

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價相關專業(yè)課程理論與實驗教學改革，構建有利于培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才的生物制藥專業(yè)人才培養(yǎng)體系。主要改革的內容包括強化理論課內容銜接、建立“模式生物與新藥研究設計性實驗”，完善“生物藥物安全性評價綜合性實驗”，切實增強學生的創(chuàng)新性思維和實驗設計與操作能力。

關鍵詞：藥物篩選 ?藥物安全性評價 ?課程改革 ?改革與實踐

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0159-02

藥物的篩選與早期安全性評價永遠是新藥研究不可缺少的重要環(huán)節(jié)，建設創(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價和檢測方法，其目的是為了提高藥物發(fā)現(xiàn)階段的成功率、避免浪費時間與財力、降低藥物開發(fā)階段的風險和成本，促進整個創(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才進行的安全性評價研究提前到藥物發(fā)現(xiàn)階段，也就是在創(chuàng)新藥物的早期的發(fā)現(xiàn)和選擇階段就進行安全性評價。近年來廣東藥學院生命科學與生物制藥學院根據(jù)學校提出的“應用型創(chuàng)新性人才”培養(yǎng)目標，積極探索生物醫(yī)藥領域創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，建立了“國家級生物醫(yī)藥類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)實驗區(qū)”，經教育部批準設立了“生物制藥戰(zhàn)略性新興產業(yè)相關特設本科專業(yè)”，并在此專業(yè)下開設了“藥物篩選與評價方向”專業(yè)方向，以適應生物醫(yī)藥產業(yè)的發(fā)展趨勢和廣東省區(qū)域經濟對人才培養(yǎng)的需求。

1 藥物篩選與評價專業(yè)方向的設立

作為我國獨立建校的三所高等藥科院校之一，廣東藥學院建立了一整套極具特色的藥物研發(fā)創(chuàng)新體系，涵蓋化學藥、中藥和生物藥，擁有“廣東省生物活性藥物研究重點實驗室”、“廣東省生物技術候選藥物研究重點實驗室”、“廣東省藥物新劑型重點實驗室”等研發(fā)平臺，為廣藥特色的人才培養(yǎng)奠定了堅實的后盾。然而，從人才培養(yǎng)方面來看，廣東藥學院設立了藥學、藥物制劑、中藥學等本科專業(yè)，目前還缺乏藥物篩選與評價專業(yè)方向的人才培養(yǎng)。因此，根據(jù)學校以藥學為特色和應用型創(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，適時設立生物制藥專業(yè)藥物篩選與評價方向可以與我?，F(xiàn)有的藥學相關專業(yè)人才培養(yǎng)形成有益互補，從而起到完善我校本科人才培養(yǎng)體系的作用。生命科學與生物制藥學院在生物醫(yī)藥專業(yè)的人才培養(yǎng)方面經歷了多年的探索和實踐，最初在生物技術專業(yè)下開設了生物制藥和生物技術安全評估等專業(yè)方向。經過近八年的教學實踐，成功申報設立了“生物制藥戰(zhàn)略性新興產業(yè)相關特設本科專業(yè)”，并在此專業(yè)下開設了“藥物篩選與評價方向”。由于藥物篩選與評價方向是生物醫(yī)藥領域一個新的專業(yè)方向，其人才培養(yǎng)體系沒有什么經驗可以借鑒，我們結合廣東藥學院的藥學特色和生命科學與生物制藥學院自身的教學科研實際情況，對生物藥物篩選與安全性評價相關專業(yè)課程的理論與實驗教學進行了改革，以切實提高人才培養(yǎng)質量。

2 藥物篩選與安全性評價相關課程模塊化建設

在“藥物篩選與評價”專業(yè)方向的人才培養(yǎng)方案制定過程中，我們以應用型創(chuàng)新性生物制藥專業(yè)人才為培養(yǎng)目標，根據(jù)教學實施效果和區(qū)域經濟人才需求的變化不斷優(yōu)化和調整課程體系，對人才培養(yǎng)方案進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：生物技術模塊、藥物篩選與評價模塊和生物制藥模塊等三大模塊，分別致力于培養(yǎng)學生具有扎實的生命科學理論與技術、藥物篩選與早期安全性評價技術和生物藥物研究與開發(fā)技術等專業(yè)技能，其中生物技術模塊主要包括分子生物學、細胞生物學、基因工程等課程，生物制藥模塊主要包括生物技術藥物學、藥理學、藥劑學等課程，藥物篩選與評價模塊主要包括模式生物與新藥研究、實驗動物學、毒理學、新藥臨床前安全性評價等課程。生物技術模塊和生物制藥模塊經過多年的建設已經形成了比較成熟的理論和實驗教學體系，而藥物篩選與評價模塊則是新設立的一個模塊，且在三大專業(yè)課程模塊中起到承前啟后的作用，其相關課程的理論和實驗教學方式方法都有待于深入研究，以探索切實可行的理論和實驗教學模式。

3 以任務為導向的理論課程的交叉融合

“藥物篩選與安全性評價”的知識體系貫穿于模式動物與新藥研究、實驗動物學、毒理學和新藥臨床前安全性評價等課程當中，而傳統(tǒng)的教學方法習慣于將各門課程相對獨立地隔離開來，從而給教師的教學和學生的學習帶來困難。理論課程改革的首要問題是確定課程目標，以任務為導向打通各門課程界限，圍繞“藥物篩選與安全性評價”這一主線，加強課程內容的交叉融合，提升教師和學生對專業(yè)的理解和掌握。為了提高應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的質量，在模式生物與新藥研究、實驗動物學、毒理學和新藥臨床前安全性評價等課程的教學過程中對每門課程的教學內容進行重新梳理，確立每門課程的教學目標。

模式生物與新藥研究是“藥物篩選與安全性評價”課程模塊的基礎課程，且沒有相關的教材可以利用，課程內容主要結合當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價中的應用。藥物的安全性評價離不開實驗動物，實驗動物學的任務是介紹常用來進行藥物安全性評價的實驗動物的種類、實驗動物的飼養(yǎng)、實驗動物的基本操作技術。毒理學的教學主要教授藥物在實驗動物身上的毒性反應，特別是對不同靶器官的毒性作用，課程教學要求在了解生物藥、化學藥和中藥的毒性機理的同時，突出對不同種類生物藥物的毒性機制的掌握。新藥臨床前安全性評價發(fā)展很快，新的技術不斷涌現(xiàn)，新的藥物也層出不窮，根據(jù)該課程的特點采用案例教學法，課程內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胞治療藥物等生物藥物的安全性評價的講授。

我們在前期的研究中積極探索如何創(chuàng)造性地根據(jù)每門課程性質采用不同的教學方法，設計最為合理而有效的手段和方法施教，從而提高教學質量。嘗試通過集體教研活動等形式充分發(fā)揮教師團隊合作精神，集思廣益，取長補短，創(chuàng)造一個教師之間和教師與學生之間交流的平臺，開展 “三段式”集體備課、讓學生代表參與集體教研活動以及時聽取學生的聲音。具體的課堂教學中，根據(jù)藥物篩選與早期評價課程模塊應用性較強的特點，在教學大綱的指導下，及時追蹤技術前沿、應用專題匯報、案例剖析等方式實施教學。endprint

4 設計性與綜合性實驗的開設

藥物的篩選與早期評價領域主要包括藥物的有效性與安全性兩個方面，其主要內容是利用秀麗線蟲、斑馬魚等模型對藥物的有效性、生物利用度和毒性等方面進行評價，包括應用分子生物學、細胞學、免疫學、器官與組織試驗等技術手段開展候選藥物的體內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和體外實驗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、急性毒性試驗、胚胎毒性試驗、心臟毒性試驗等毒性試驗快速篩選出毒性較小的候選藥物。

“藥物篩選與安全性評價”課程模塊的內容和性質決定了其實踐性強的特點，為了讓學生切實掌握生物藥物的發(fā)現(xiàn)及安全性評價的具體方式、方法和步驟，實踐教學具有不可替代的作用。在人才培養(yǎng)方案的修訂過程中，我們特意加大了實驗課時的比例，希望通過強化學生的實驗動手能力來提高應用型人才的培養(yǎng)質量。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驗教學中結合學院教學科研實際情況，充分利用學院高通量藥物篩選科研平臺，開設模式生物與新藥篩選設計性實驗。同時，將實驗動物學、毒理學和新藥臨床前安全性評價三門課程的實驗進行整合，開設跨課程綜合性和設計性實驗。通過設計性和綜合性實驗的開設讓學生系統(tǒng)地了解生物藥物篩選與早期安全性評價的整個流程。

在模式生物與新藥研究課程的實驗教學中，我們利用學院已經建立起來的高通量藥物篩選平臺，鼓勵學生在教師的指導下圍繞新藥篩選這一主題獨立、創(chuàng)新設計研究方案和撰寫計劃書，結合相關課題組的研究方向和學生的研究興趣自主分組設計實驗，然后組織學生答辯從中挑選優(yōu)秀的實驗方案進行實施。通過設計性實驗的開設加強學生對理論課知識的理解，鍛煉了學生的團隊協(xié)作精神，激發(fā)了學生的學習熱情和創(chuàng)新性思維，而且提高了學生實驗操作能力。

在實驗動物學、毒理學、新藥臨床前安全性評價等課程的實驗教學中圍繞特定生物藥物毒性檢測這一主題，充分發(fā)揮我院學科特色和科研促進教學的教學模式，將學院的專利成果TCR基因藥物的安全性評價引入到學生實驗教學，開展“生物藥物安全性評價”綜合性實驗。在實驗設計與實施過程中加強分工合作，協(xié)調實驗動物學、毒理學、新藥臨床前安全性評價等課程的任課教師，以及實驗中心的老師，明確各位老師的職責，分別負責各專題預實驗，責任到人。并就實驗的內容安排、結果評價、課時分配、規(guī)范操作、操作重點、難點及注意事項、改進意見和建議等提交預實驗報告，由課程負責人組織集體教研活動討論并確定最終實驗方案，分頭編寫實驗指導、教學大綱、授課計劃等。在每次任務完成后，對于學生的收獲和不足進行積極的反饋，指導其發(fā)揚優(yōu)點，改正缺點。通過問卷調查對實施效果進行分析總結，為實驗的進一步改革提供參考。讓學生能將理論課中掌握的基本知識在綜合性實驗的學習過程中融會貫通，其根本目標是突出應用理論與技能的系統(tǒng)訓練，強調科研素質的塑造、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價課程模塊理論與實驗的改革與實踐，加強本專業(yè)方向內涵建設，初步建立了有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的生物制藥專業(yè)藥物篩選與評價方向人才培養(yǎng)體系，為培養(yǎng)符合社會需求的多樣化生物醫(yī)藥類專業(yè)創(chuàng)新人才提供了經驗借鑒。

參考文獻

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