生物药物筛选与安全性评价课程模块的建设与实践

摘 要：该文主要探索生物制药专业课程体系中药物筛选与安全性评价相关专业课程理论与实验教学改革，构建有利于培养应用型创新人才的生物制药专业人才培养体系。主要改革的内容包括强化理论课内容衔接、建立“模式生物与新药研究设计性实验”，完善“生物药物安全性评价综合性实验”，切实增强学生的创新性思维和实验设计与操作能力。

关键词：药物筛选  药物安全性评价  课程改革  改革与实践

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（a）-0159-02

药物的筛选与早期安全性评价永远是新药研究不可缺少的重要环节，建设创新药物高通量筛选体系，建立一些快速、灵敏的早期安全性评价和检测方法，其目的是为了提高药物发现阶段的成功率、避免浪费时间与财力、降低药物开发阶段的风险和成本，促进整个创新药物研制尽早走向成功。国外最新发展趋势就是将以前在药物开发阶段的临床前研究时才进行的安全性评价研究提前到药物发现阶段，也就是在创新药物的早期的发现和选择阶段就进行安全性评价。近年来广东药学院生命科学与生物制药学院根据学校提出的“应用型创新性人才”培养目标，积极探索生物医药领域创新人才培养体系，建立了“国家级生物医药类专业创新人才培养实验区”，经教育部批准设立了“生物制药战略性新兴产业相关特设本科专业”，并在此专业下开设了“药物筛选与评价方向”专业方向，以适应生物医药产业的发展趋势和广东省区域经济对人才培养的需求。

1 药物筛选与评价专业方向的设立

作为我国独立建校的三所高等药科院校之一，广东药学院建立了一整套极具特色的药物研发创新体系，涵盖化学药、中药和生物药，拥有“广东省生物活性药物研究重点实验室”、“广东省生物技术候选药物研究重点实验室”、“广东省药物新剂型重点实验室”等研发平台，为广药特色的人才培养奠定了坚实的后盾。然而，从人才培养方面来看，广东药学院设立了药学、药物制剂、中药学等本科专业，目前还缺乏药物筛选与评价专业方向的人才培养。因此，根据学校以药学为特色和应用型创新性人才培养的思路，根据国家和广东省区域人才需求变化，适时设立生物制药专业药物筛选与评价方向可以与我校现有的药学相关专业人才培养形成有益互补，从而起到完善我校本科人才培养体系的作用。生命科学与生物制药学院在生物医药专业的人才培养方面经历了多年的探索和实践，最初在生物技术专业下开设了生物制药和生物技术安全评估等专业方向。经过近八年的教学实践，成功申报设立了“生物制药战略性新兴产业相关特设本科专业”，并在此专业下开设了“药物筛选与评价方向”。由于药物筛选与评价方向是生物医药领域一个新的专业方向，其人才培养体系没有什么经验可以借鉴，我们结合广东药学院的药学特色和生命科学与生物制药学院自身的教学科研实际情况，对生物药物筛选与安全性评价相关专业课程的理论与实验教学进行了改革，以切实提高人才培养质量。

2 药物筛选与安全性评价相关课程模块化建设

在“药物筛选与评价”专业方向的人才培养方案制定过程中，我们以应用型创新性生物制药专业人才为培养目标，根据教学实施效果和区域经济人才需求的变化不断优化和调整课程体系，对人才培养方案进行了多次论证和修订。通过人才培养方案的制定将本专业的核心课程分成三大模块：生物技术模块、药物筛选与评价模块和生物制药模块等三大模块，分别致力于培养学生具有扎实的生命科学理论与技术、药物筛选与早期安全性评价技术和生物药物研究与开发技术等专业技能，其中生物技术模块主要包括分子生物学、细胞生物学、基因工程等课程，生物制药模块主要包括生物技术药物学、药理学、药剂学等课程，药物筛选与评价模块主要包括模式生物与新药研究、实验动物学、毒理学、新药临床前安全性评价等课程。生物技术模块和生物制药模块经过多年的建设已经形成了比较成熟的理论和实验教学体系，而药物筛选与评价模块则是新设立的一个模块，且在三大专业课程模块中起到承前启后的作用，其相关课程的理论和实验教学方式方法都有待于深入研究，以探索切实可行的理论和实验教学模式。

3 以任务为导向的理论课程的交叉融合

“药物筛选与安全性评价”的知识体系贯穿于模式动物与新药研究、实验动物学、毒理学和新药临床前安全性评价等课程当中，而传统的教学方法习惯于将各门课程相对独立地隔离开来，从而给教师的教学和学生的学习带来困难。理论课程改革的首要问题是确定课程目标，以任务为导向打通各门课程界限，围绕“药物筛选与安全性评价”这一主线，加强课程内容的交叉融合，提升教师和学生对专业的理解和掌握。为了提高应用型创新人才培养的质量，在模式生物与新药研究、实验动物学、毒理学和新药临床前安全性评价等课程的教学过程中对每门课程的教学内容进行重新梳理，确立每门课程的教学目标。

模式生物与新药研究是“药物筛选与安全性评价”课程模块的基础课程，且没有相关的教材可以利用，课程内容主要结合当前药物研究的最新趋势介绍果蝇、线虫、斑马鱼、小鼠等模式生物在药物早期筛选与评价中的应用。药物的安全性评价离不开实验动物，实验动物学的任务是介绍常用来进行药物安全性评价的实验动物的种类、实验动物的饲养、实验动物的基本操作技术。毒理学的教学主要教授药物在实验动物身上的毒性反应，特别是对不同靶器官的毒性作用，课程教学要求在了解生物药、化学药和中药的毒性机理的同时，突出对不同种类生物药物的毒性机制的掌握。新药临床前安全性评价发展很快，新的技术不断涌现，新的药物也层出不穷，根据该课程的特点采用案例教学法，课程内容主要集中在重组蛋白药物、治疗性单克隆抗体类药物、基因工程疫苗、基因治疗与核酸药物和细胞治疗药物等生物药物的安全性评价的讲授。

我们在前期的研究中积极探索如何创造性地根据每门课程性质采用不同的教学方法，设计最为合理而有效的手段和方法施教，从而提高教学质量。尝试通过集体教研活动等形式充分发挥教师团队合作精神，集思广益，取长补短，创造一个教师之间和教师与学生之间交流的平台，开展 “三段式”集体备课、让学生代表参与集体教研活动以及时听取学生的声音。具体的课堂教学中，根据药物筛选与早期评价课程模块应用性较强的特点，在教学大纲的指导下，及时追踪技术前沿、应用专题汇报、案例剖析等方式实施教学。

4 设计性与综合性实验的开设

药物的筛选与早期评价领域主要包括药物的有效性与安全性两个方面，其主要内容是利用秀丽线虫、斑马鱼等模型对药物的有效性、生物利用度和毒性等方面进行评价，包括应用分子生物学、细胞学、免疫学、器官与组织试验等技术手段开展候选药物的体内和体外的有效性检测分析，采用ELISA、HPLC、LC-MS/MS、生物测定等方法分析体内和体外实验中化合物早期生物利用度、代谢特征和组织分布，通过早期的遗传毒性试验、急性毒性试验、胚胎毒性试验、心脏毒性试验等毒性试验快速筛选出毒性较小的候选药物。

“药物筛选与安全性评价”课程模块的内容和性质决定了其实践性强的特点，为了让学生切实掌握生物药物的发现及安全性评价的具体方式、方法和步骤，实践教学具有不可替代的作用。在人才培养方案的修订过程中，我们特意加大了实验课时的比例，希望通过强化学生的实验动手能力来提高应用型人才的培养质量。通过前期的组织论证，我们决定在模式生物与新药研究课程的实验教学中结合学院教学科研实际情况，充分利用学院高通量药物筛选科研平台，开设模式生物与新药筛选设计性实验。同时，将实验动物学、毒理学和新药临床前安全性评价三门课程的实验进行整合，开设跨课程综合性和设计性实验。通过设计性和综合性实验的开设让学生系统地了解生物药物筛选与早期安全性评价的整个流程。

在模式生物与新药研究课程的实验教学中，我们利用学院已经建立起来的高通量药物筛选平台，鼓励学生在教师的指导下围绕新药筛选这一主题独立、创新设计研究方案和撰写计划书，结合相关课题组的研究方向和学生的研究兴趣自主分组设计实验，然后组织学生答辩从中挑选优秀的实验方案进行实施。通过设计性实验的开设加强学生对理论课知识的理解，锻炼了学生的团队协作精神，激发了学生的学习热情和创新性思维，而且提高了学生实验操作能力。

在实验动物学、毒理学、新药临床前安全性评价等课程的实验教学中围绕特定生物药物毒性检测这一主题，充分发挥我院学科特色和科研促进教学的教学模式，将学院的专利成果TCR基因药物的安全性评价引入到学生实验教学，开展“生物药物安全性评价”综合性实验。在实验设计与实施过程中加强分工合作，协调实验动物学、毒理学、新药临床前安全性评价等课程的任课教师，以及实验中心的老师，明确各位老师的职责，分别负责各专题预实验，责任到人。并就实验的内容安排、结果评价、课时分配、规范操作、操作重点、难点及注意事项、改进意见和建议等提交预实验报告，由课程负责人组织集体教研活动讨论并确定最终实验方案，分头编写实验指导、教学大纲、授课计划等。在每次任务完成后，对于学生的收获和不足进行积极的反馈，指导其发扬优点，改正缺点。通过问卷调查对实施效果进行分析总结，为实验的进一步改革提供参考。让学生能将理论课中掌握的基本知识在综合性实验的学习过程中融会贯通，其根本目标是突出应用理论与技能的系统训练，强调科研素质的塑造、创新思维和创业能力的培养。

通过生物药物筛选与安全性评价课程模块理论与实验的改革与实践，加强本专业方向内涵建设，初步建立了有利于培养学生创新创业能力的生物制药专业药物筛选与评价方向人才培养体系，为培养符合社会需求的多样化生物医药类专业创新人才提供了经验借鉴。

参考文献

[1] 陈思东，王益玲.应用型本科医药院校专业体系的构建与实践[J].中国高等医学教育，2011（3）：35-37.

[2] 许媛媛，陈鹏辉，吴英理.高通量药物筛选模型的研究进展[J].上海交通大学学报（医学版），2013（33）：1415-1419.

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