醫學遺傳學臨床適用能力教學研究

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摘要:精準醫療模式需要臨床醫生掌握基因測序、數據分析等能力。文章以醫學遺傳學課程為切入點，通過調整部分課堂教學內容、增加遺傳數據庫查詢實踐、講授基因測序報告解讀方法、提高教師教學能力、建立與基因測序公司交流與合作等方式，在臨床醫學本科生教學中逐步引入精準醫學的內容，不但提高臨床醫學本科生對精準醫學知識的認識、運用和掌握，也增加學生的課堂學習興趣，以期培養出更適應于精準醫學要求的新時代醫學本科生。

關鍵詞:醫學遺傳學;教學改革;精準醫學

得益于近年來生命科學技術的迅猛發展，以二代基因測序、人工智能、大數據分析為代表的生物學前沿技術迅速浸入醫學領域，由此催生不同于傳統診療模式的精準醫療模式的出現。其主要特征在于海量的基因測序結果與患者臨床資料相結合，在分子水平對患者疾病進行分析，精確尋找發病原因和治療靶點，從而對不同遺傳背景的患者提出個性化的診斷和治療方案［1］。這一全新的醫療模式代表著臨床醫學的未來發展趨勢。目前，精準醫學正在各級醫療機構“自上而下”地推廣與應用，但是臨床醫生對基因測序技術、生物信息學、大數據分析等基本技能尚缺乏深入掌握，因而對高校現有的醫學人才培養模式提出了新的需求和挑戰［2，3］。醫學遺傳學主要在DNA水平研究疾病與基因的關系，既是醫學與生物學的交叉學科，也是基礎醫學與臨床醫學相結合的橋梁學科，其理論和實踐與精準醫學有著天然的契合度。經典的醫學遺傳學課堂教學重點包括單基因病的遺傳及單基因病介紹、染色體畸變及染色體病、群體遺傳學等，為臨床工作中遺傳病的診斷、治療、預防和咨詢發揮重要的作用。但在精準醫學適用范圍不斷擴大的新形勢下，傳統的教學內容與精準醫療的培養需求存在脫節，由此造成的弊端可能有:①學生工作后囿于傳統診療模式，看不懂基因測序結果或者不能有效甄別基因測序結果的準確性;②鈍化了學生的科學思維敏感性，工作后可能忽略了對新發現基因型或表型的首創性研究［4］。為此，我們嘗試以醫學遺傳學課程為切入點，在臨床醫學本科生教學中逐步引入精準醫學的內容。目標在于通過將部分精準醫學知識融入醫學遺傳學課程，提高臨床本科生對精準醫學知識的認識、運用和掌握，提升其在臨床工作中對遺傳病的識別、診斷能力，并加強臨床工作中對遺傳病的基礎研究能力。

1實施對象

實施對象為我校2021級五年制臨床醫學專業部分學生，在第二學年第四學期學習醫學遺傳學課程，已修完人體解剖學、生理學、生物化學與分子生物學等基礎醫學課程。

2教學改革的內容

2．1調整部分課堂教學內容

目前我校臨床專業本科生使用的醫學遺傳學教材是人民衛生出版社第七版。我們將其中的課堂講授內容進行小范圍調整。例如，緒論部分第三節人類基因組內容和第2章基因突變與遺傳多態性內容已在生物化學與分子生物學課程中有所介紹，所以改為課前預習方式進行自主學習;第4章單基因病的遺傳內容與高中生物學內容存在部分重疊，我們精簡其中的重復內容，將原來4學時壓縮為2學時。通過對課堂教學內容的小幅調整，在不改變總學時的條件下，既保持了必要的學習內容和知識點，也空出少量課時用于教學改革嘗試。

2．2增加遺傳數據庫查詢實踐

與第六版教材相比，第七版教材的亮點是增加了“基于疾病的遺傳學數據分析”并作為第一章內容以凸顯其重要性。臨床醫師熟知常用遺傳學數據庫的適用范圍，并且熟練掌握操作方法，將有助于遺傳病的精準診斷、精準治療和精準預防。在教學改革之前，我們通常以課堂演示的方法介紹常見數據庫的使用，但是沒有安排學生實際動手操作環節，導致課后印象不深，教學效果不佳。為強化對遺傳數據庫的使用能力，我們在課堂重點介紹OMIM、HG-MD、Genecards三個數據庫的介紹。其中OMIM的使用，有助于學生查找某類遺傳病的臨床特征、致病基因、診斷治療、表型－基因型關系等信息［5］;掌握HGMD和Genecards則有助于學生查找相關的突變數據和基因功能，為科研奠定基礎［6，7］。為此，我們不僅在課堂上介紹以上常用網站，并且增加課后實操練習內容，指定遺傳病和相關基因讓學生進入數據庫動手查詢，并在下次課堂上公開講解查詢結果，有效地增強了教學效果，促進數據庫查詢功能的實際掌握。

2．3講授基因測序報告解讀方法

精準醫學重要的特征之一就是基于基因測序的病因分析，因此需要臨床醫生(醫學生)了解基因測序的基本原理，選擇恰當的基因檢測方法，準確理解測序分析結果。全外顯子測序是目前較為成熟和流行的基因測序手段。為了增加醫學生的基因測序報告解讀能力，我們收集網絡上公開的深圳華大基因測序公司、上海天昊醫學檢驗實驗室、北京安琪爾基因公司等的基因測序報告進行兩個方面的講解。首先，教師講解來源于不同公司檢測報告的生成流程，包括遺傳數據庫的選擇、常用分析軟件的選擇、可疑位點的篩選標準等;其次，對報告內容進行解構分析，對基因名稱、基因變異類型、基因變異導致氨基酸改變類型、遺傳方式、變異位點致病性的證據(ACMG)進行解釋，并對結果進行討論。我們通過以上實例分析讓學生早期接觸基因測序報告，掌握解讀報告的技巧，增加基因分析的能力，可減少從業后的知識盲點。

2．4努力提高教師教學能力

在醫學本科教育階段引入精準醫學的教學內容，對授課教師的相關知識儲備和講解能力提出更高的要求。我們未雨綢繆、提前布局，采用請進來、走出去的方式，促進教師的綜合授課能力提升，包括選派優秀教師前往美國耶魯大學遺傳學系短期進修，參加臨床醫師臨床遺傳學基礎知識與遺傳病遺傳咨詢培訓班以及全國醫學遺傳學學術年會，邀請校外專家來校進行學術講座等，積極向校外優秀專家汲取豐富的臨床遺傳學知識等。通過一系列的進修措施，授課教師的精準醫學理論與實踐能力得到顯著提升，達到課程改革規定的基本要求。

2．5逐步建立與基因測序公司的交流與合作

基因測序公司的優勢在于擁有數量眾多的測序樣本與強大的數據處理能力，但是臨床知識通常較為匱乏，對于復雜表型的候選基因也可能出現錯誤判斷。醫學遺傳學教師的優勢在于扎實的基礎知識與臨床知識，但數據處理能力相對較弱。教研室與基因測序公司建立穩定的交流與合作關系可增強理論與實踐的聯系，提高課堂教學水平。為此，我們與北京安琪爾基因醫學科技有限公司建立了長期合作關系，及時掌握基因測序技術的前沿動態，并將相關知識以講座形式傳遞給學生，使學生快速更新精準醫學的知識，促進理論與臨床的緊密聯合。此外，我們還利用測序公司豐富的報告資源，反復鍛煉學生的候選基因分析能力，提高其解決實際案例的水平，學以致用。

3結果與體會

3．1教學改革促進學生對精準醫學臨床應用的提前認識

盡管精準醫學概念早在2015年就已經提出，但是我校臨床專業醫學生對這一概念仍然較為模糊，大部分學生認為新一代基因測序技術和生物信息學分析仍限于科學研究需要，尚沒有進入臨床的實用。實際上，以全外顯子測序為代表的二代測序已經廣泛應用于罕見疾病及復雜疾病的診斷，適用范圍也延伸至地區級、縣級醫院［8］。通過此次醫學遺傳學教學改革，臨床本科生提前接觸和掌握初級的精準醫學知識，將有助于盡早建立精準醫學思維，積累遺傳學疾病知識，為進入臨床工作鋪墊基礎。

3．2教學改革增加學生的學習興趣

經典的醫學遺傳學授課內容較為抽像，部分內容在高中生物課程中有過介紹，因此醫學生的課堂學習積極性不高。通過本次課程內容的改革，授課教師反饋學生對課程學習的興趣顯著提升，參與課堂互動積極性增加。其主要原因可能為:基因測序、數據分析本身就代表著生命科學技術的前沿，是課本以外的全新知識，對學生有著強烈的吸引力;其次，數據庫的使用，增加了學生動手能力;最后，實例分析法與臨床診療相關聯，學生參與其中的分析討論，容易產生成就感。最為明顯的例子是，部分學生積極主動要求參加課外科研活動，如大學生創新創業大賽和“互聯網+”大賽等。

3．3課程評價系統有待優化

目前期末考試試題仍以第七版教材里的內容為主要考點，考核形式仍以選擇題、填空題、簡答題和分析題為主。由于數據庫檢索和基因篩選的實操性未被列為紙質考核內容，我們無法以分數準確評價教學效果。結果顯示，期末考試成績在研究班和對照班之間的差異無統計學意義。這其中原因在于教學評價系統還不成熟，較難反映學生對知識系統掌握的程度，需要授課教師設計出新的符合教學改革要求的考核體系。

4展望

精準醫學是醫學模式最新的發展方向，為臨床醫學本科生培養工作帶來了新的機遇與挑戰。我們嘗試在醫學遺傳學課程中增加精準醫學相關的理論和實踐教學內容，不但提升了學生對精準醫學內容重要性的認識、掌握，同時也有助于建立正確的學習目標和學習方法，是對醫學遺傳學課程教學改革的一次有益的嘗試，以期培養出更適應于精準醫學要求的新時代醫學生。

作者：江和 牛力 熊建軍 單位：九江學院醫學院組織胚胎學與醫學遺傳學教研室