藥學(xué)專業(yè)課藥物設(shè)計(jì)學(xué)課程建設(shè)研究
時(shí)間:2022-10-21 08:41:57
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摘要:中醫(yī)藥院校的藥學(xué)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)和課程建設(shè)方向一直是行業(yè)高校思考的問題。當(dāng)前,在中醫(yī)藥院校藥學(xué)專業(yè)課中有機(jī)融入中醫(yī)藥理論、樹立中華文化自信,不僅有助于推動(dòng)以藥物設(shè)計(jì)學(xué)為例的藥學(xué)專業(yè)課程建設(shè),更是培養(yǎng)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生中醫(yī)藥情懷,引導(dǎo)學(xué)生投身中醫(yī)藥事業(yè)的最佳時(shí)機(jī)和可行途徑。為此,作者系統(tǒng)梳理中醫(yī)藥在世界藥學(xué)發(fā)展中的貢獻(xiàn),為藥物設(shè)計(jì)學(xué)教學(xué)提供教學(xué)素材、案例,激發(fā)學(xué)生從事藥物設(shè)計(jì)工作的中醫(yī)藥源頭創(chuàng)新思維和主觀能動(dòng)性。
關(guān)鍵詞:課程建設(shè);中醫(yī)藥院校;藥學(xué)專業(yè);藥物設(shè)計(jì)學(xué)
當(dāng)前,全國25所中醫(yī)藥院校都相繼開設(shè)了藥學(xué)本科專業(yè),與北京大學(xué)、山東大學(xué)、中國藥科大學(xué)等“老牌”藥學(xué)專業(yè)相比,如何增強(qiáng)中醫(yī)藥院校藥學(xué)專業(yè)學(xué)生對(duì)自身專業(yè)的認(rèn)同感?如何讓學(xué)生更加理性地認(rèn)識(shí)到自身的特色和優(yōu)勢(shì)?避免陷入中醫(yī)院校藥學(xué)專業(yè)學(xué)生“不中不西”的定位陷阱,這是行業(yè)高校一直思考的問題。中醫(yī)藥是中華文明5000年發(fā)展至今所匯聚得到的醫(yī)藥精華,有無數(shù)的先賢往圣總結(jié)了一套完備且系統(tǒng)的中醫(yī)藥防治疫病理論。在國家大力提倡發(fā)展中醫(yī)藥的黃金時(shí)期,在國際同行聚焦中醫(yī)藥防治疫病的特殊時(shí)代,作為中醫(yī)藥院校藥學(xué)專業(yè)學(xué)生,不僅要系統(tǒng)掌握西藥專業(yè)知識(shí),也要深刻理解中醫(yī)藥理論,形成中醫(yī)藥思維,培養(yǎng)成為具有中醫(yī)藥特色的藥學(xué)高素質(zhì)專門人才。藥物設(shè)計(jì)學(xué)作為藥學(xué)專業(yè)必修課程,是一門既現(xiàn)代又古老的學(xué)科,說其現(xiàn)代是因?yàn)榛瘜W(xué)藥物設(shè)計(jì)理論經(jīng)過近百年的發(fā)展演化,現(xiàn)已形成諸多經(jīng)典理論(先導(dǎo)化合物優(yōu)化、結(jié)構(gòu)拼合原理、計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)等),用于指導(dǎo)現(xiàn)代藥物的研發(fā);說其古老是因?yàn)樗兄兴帍?fù)方都是由單味中藥按照中醫(yī)配伍理論辨證組方設(shè)計(jì)而來,3000年的中藥復(fù)方使用史,也是3000年的中藥復(fù)方新藥設(shè)計(jì)史,更是現(xiàn)代創(chuàng)新中藥的基石。如何將傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論和現(xiàn)代藥物設(shè)計(jì)理論有機(jī)結(jié)合,豐富藥物設(shè)計(jì)策略,啟發(fā)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生將中西醫(yī)藥設(shè)計(jì)理念有機(jī)結(jié)合,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),指導(dǎo)創(chuàng)新藥物研發(fā),這不僅是發(fā)現(xiàn)中醫(yī)藥源頭創(chuàng)新藥物的現(xiàn)實(shí)需要,更是中華文化自信的具體體現(xiàn)[1]。案例教學(xué)和情境思考作為引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力,提高學(xué)生課程興趣的有效手段,本文旨在系統(tǒng)梳理中醫(yī)藥在世界藥學(xué)發(fā)展中的貢獻(xiàn),引入案例教學(xué)、思考引導(dǎo)等模式,實(shí)現(xiàn)中醫(yī)藥思維和文化自信推動(dòng)藥物設(shè)計(jì)學(xué)課程建設(shè)[2-3]。
1藥物設(shè)計(jì)學(xué)現(xiàn)狀分析
藥物設(shè)計(jì)學(xué)是藥學(xué)領(lǐng)域近年發(fā)展起來的與藥物化學(xué)密切相關(guān)的新興學(xué)科,它將生命科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的最新技術(shù)融入到創(chuàng)新藥物的研制過程,從根本上改變了藥物研究盲目性高的歷史。目前,藥物設(shè)計(jì)學(xué)課程多數(shù)以化學(xué)生物學(xué)為主線,其研究內(nèi)容涵蓋了生命科學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究成果。中醫(yī)藥院校的藥物設(shè)計(jì)學(xué)課程也多采用西醫(yī)院校及綜合性大學(xué)的案例設(shè)置,其專業(yè)培養(yǎng)及實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容上缺少與中醫(yī)藥基本理論的融合,未能體現(xiàn)中醫(yī)藥教育培養(yǎng)的特色,在學(xué)生掌握和運(yùn)用藥物設(shè)計(jì)知識(shí)進(jìn)行中藥研究的教學(xué)目標(biāo)上出現(xiàn)斷層,不利于現(xiàn)代中藥研究進(jìn)展。在藥物設(shè)計(jì)學(xué)中加入中醫(yī)藥特色案例和思維,符合當(dāng)前的需求與趨勢(shì)。
2基于中藥有效小分子單體成分的藥物設(shè)計(jì)教學(xué)案例及思考
藥物設(shè)計(jì)學(xué)最重要的任務(wù)就是發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物,從中藥中尋找具備特定活性、結(jié)構(gòu)新穎的先導(dǎo)化合物,并進(jìn)一步開發(fā)出高效低毒的創(chuàng)新藥物。中藥在小分子藥物取得發(fā)現(xiàn)中的案例繁多,藥理學(xué)家陳克恢最先從中藥麻黃中分離得到一類新型生物堿——麻黃堿,震驚了整個(gè)醫(yī)藥界[4]。受中藥臨床使用功效的啟發(fā),而后的幾十年間越來越多的先導(dǎo)化合物從中藥中被發(fā)現(xiàn),如從黃連中分離得到的用于治療細(xì)菌性腹瀉的小檗堿[5],從黃花蒿中分離得到具有顯著抗瘧活性的青蒿素[6-7],青黛中得到了具有治療慢性粒細(xì)胞白血病效果的靛玉紅[8]。類似的每一項(xiàng)中藥突破性發(fā)現(xiàn)都令學(xué)生振臂鼓舞,在藥物開發(fā)日漸依賴西方基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和分子生物學(xué)手段的今天,中藥依然展現(xiàn)著自身的魅力與潛質(zhì)?;谥兴幍男滤庨_發(fā)如今只是滄海一粟,在浩瀚的中醫(yī)藥海洋中,蘊(yùn)藏著大量的活性成分。作為藥學(xué)專業(yè)學(xué)生在充分理解以上案例的發(fā)現(xiàn)過程之后,要努力挖掘中醫(yī)藥這一偉大寶庫,運(yùn)用藥物設(shè)計(jì)學(xué)中計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)虛擬篩選等知識(shí),結(jié)合實(shí)驗(yàn),力求發(fā)現(xiàn)更多先導(dǎo)化合物,應(yīng)用于臨床。
3基于中藥有效大分子的藥物設(shè)計(jì)教學(xué)案例及思考
大分子藥物將是未來一段時(shí)間急速研發(fā)的熱點(diǎn),也是當(dāng)前攻克癌癥、艾滋病等疾病的潛在種子藥物之一。究其原因主要是大分子藥物多用于治療艾滋病和肝炎等小分子藥物無能為力的重大病毒性傳染病。該領(lǐng)域大分子藥物主要是通過刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫物質(zhì)(如抗體)從而發(fā)揮其功效,在人體內(nèi)出現(xiàn)體液免疫、細(xì)胞免疫或細(xì)胞介導(dǎo)免疫,適合治療等感染的自限性疾病。2017年,全球10大最暢銷藥物中除2個(gè)小分子藥物以外,大分子藥物占據(jù)8席,包括6個(gè)抗體藥物和2個(gè)融合蛋白。在中藥成分中,中藥大分子主要包括多糖、蛋白質(zhì)和部分多肽等藥用價(jià)值巨大[9]。例如人參多糖、黃芪多糖、當(dāng)歸多糖、阿膠蛋白等,具有顯著的免疫調(diào)節(jié)作用[10-11]。因此,借助藥物設(shè)計(jì)學(xué)知識(shí),在深刻理解大分子藥物的起效機(jī)制前提下,結(jié)合中醫(yī)古籍及大量前期文獻(xiàn),對(duì)中藥蘊(yùn)含的大分子活性藥效物質(zhì)加以開發(fā)利用,將推動(dòng)我國在該領(lǐng)域的研究進(jìn)程。
4基于中藥礦物藥的藥物設(shè)計(jì)教學(xué)案例及思考
中藥礦物藥在新藥發(fā)現(xiàn)中的案例曾驚艷世界。我國血液病專家張亭棟教授利用三氧化二砷的聯(lián)合靶向治療,將砒霜這一人們談之色變有毒礦物中藥用于治療死亡率極高的慢性粒細(xì)胞白血病[12],取得了舉世矚目的治療效果[13]。在藥物設(shè)計(jì)中,大家要思考如何將礦物藥為我們所用?這是西藥研究不曾遇到的問題,這也是藥學(xué)學(xué)生利用藥物設(shè)計(jì)學(xué)知識(shí)在研究中藥新藥過程中,有待解決的一項(xiàng)重要任務(wù)。開發(fā)學(xué)生背靠中醫(yī)藥,面向現(xiàn)代生物醫(yī)藥的思維模式,是中醫(yī)藥院校應(yīng)該著重發(fā)展的特色之一。
5基于中藥配伍思維的藥物設(shè)計(jì)教學(xué)案例及思考
當(dāng)前用于防病治病的中藥復(fù)方,無一不是在中醫(yī)辨證和中藥配伍理論指導(dǎo)下形成的[14]。中藥配伍是中醫(yī)藥的靈魂所在,中醫(yī)臨床用藥講究按照君臣佐使的原則將單味中藥有機(jī)組成一個(gè)整體,以達(dá)到增效或減毒的目的。這恰恰與藥物設(shè)計(jì)學(xué)的結(jié)構(gòu)拼合原理定義相似,結(jié)構(gòu)拼合是指將不同的藥物單元,用化學(xué)方法拼接在一起形成一個(gè)新化學(xué)實(shí)體,以達(dá)到增效減毒或協(xié)調(diào)起效的目標(biāo)[15]。因此中西方藥物設(shè)計(jì)思維碰撞,將藥物設(shè)計(jì)學(xué)的結(jié)構(gòu)拼合原理和中藥配伍法則有機(jī)結(jié)合,為藥物設(shè)計(jì)提供一個(gè)新思路。例如,筆者已嘗試基于川芎-丹參、川芎-當(dāng)歸藥對(duì)中的活性成分開展川芎嗪—酚酸衍生物的合成研究以提高神經(jīng)保護(hù)活性[16-17]。這些案例為藥學(xué)專業(yè)學(xué)生提供了思考的新方向,除了中藥配伍法則可以與藥物設(shè)計(jì)學(xué)的結(jié)構(gòu)拼合原理有機(jī)結(jié)合,中醫(yī)藥其他理論是否也能促進(jìn)藥物設(shè)計(jì)學(xué)發(fā)展呢?比如中藥“引藥上行、引藥下行”是否可以和藥物設(shè)計(jì)學(xué)中靶向藥物設(shè)計(jì)理論相結(jié)合呢?這些問題有助于啟發(fā)藥學(xué)學(xué)生創(chuàng)新藥物的設(shè)計(jì)思維,期待有更多中醫(yī)藥源頭創(chuàng)新I類新藥用于臨床。
6基于中醫(yī)藥整體思維的藥物設(shè)計(jì)教學(xué)案例及展望
在藥物設(shè)計(jì)學(xué)課程最后的學(xué)習(xí)過程中,所探討的中醫(yī)藥指導(dǎo)現(xiàn)代藥物研發(fā)應(yīng)該不僅僅包括在中藥中發(fā)現(xiàn)具備良好開發(fā)前景的活性成分,還應(yīng)該深刻理解中醫(yī)藥的用藥思維和治療哲學(xué)。因?yàn)橹嗅t(yī)藥作為古老中國最偉大的成就之一,不僅僅是醫(yī)藥學(xué)知識(shí),更是一種思維方法,是中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的代表。雞尾酒療法用于抗艾滋病的臨床應(yīng)用,也是一種西藥復(fù)方藥物用于臨床的有益嘗試,這與中藥復(fù)方用藥本是異曲同工、殊途同歸。在藥物設(shè)計(jì)學(xué)學(xué)習(xí)中嘗試用平衡的思維指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行藥物改造及聯(lián)合用藥,是中醫(yī)藥整體思維賦予我們的力量。同時(shí),強(qiáng)調(diào)以人為本也是中醫(yī)用藥的特點(diǎn),因此培養(yǎng)學(xué)生以人為本的新藥設(shè)計(jì)思維,考慮患者的疾苦與依從性,不惟自身利益與經(jīng)濟(jì)利益是圖,也是每一位中醫(yī)藥院校師生的職責(zé)與使命。自強(qiáng)之道,以作育人才為本。人才培養(yǎng)是藥學(xué)事業(yè)未來發(fā)展的根基,系統(tǒng)掌握藥學(xué)專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)具有中醫(yī)藥背景的藥學(xué)人才離不開中醫(yī)藥高等教育[18]。在已有藥物設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)之上,加入中醫(yī)藥藥物發(fā)現(xiàn)案例,不僅是特色的體現(xiàn),更能讓學(xué)生明白自己所學(xué)所用之間的聯(lián)系。既領(lǐng)會(huì)現(xiàn)代藥物設(shè)計(jì)的世界主流趨勢(shì),同時(shí)保留源自中醫(yī)藥的特色新藥研發(fā)模式,將中醫(yī)藥思維與特色滲透進(jìn)藥物設(shè)計(jì)學(xué)課程,將推動(dòng)現(xiàn)代藥物研發(fā)進(jìn)程。本文旨在通過案例教學(xué)、思考引導(dǎo)等方式為中醫(yī)藥行業(yè)高校藥學(xué)專業(yè)課程建設(shè)提供一個(gè)有益的探索思路。
作者:王鵬龍 李桐 徐冰 劉永剛 張燕玲 石晉麗 雷海民 單位:北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院