医学遗传学临床适用能力教学研究

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摘要:精准医疗模式需要临床医生掌握基因测序、数据分析等能力。文章以医学遗传学课程为切入点，通过调整部分课堂教学内容、增加遗传数据库查询实践、讲授基因测序报告解读方法、提高教师教学能力、建立与基因测序公司交流与合作等方式，在临床医学本科生教学中逐步引入精准医学的内容，不但提高临床医学本科生对精准医学知识的认识、运用和掌握，也增加学生的课堂学习兴趣，以期培养出更适应于精准医学要求的新时代医学本科生。

关键词:医学遗传学;教学改革;精准医学

得益于近年来生命科学技术的迅猛发展，以二代基因测序、人工智能、大数据分析为代表的生物学前沿技术迅速浸入医学领域，由此催生不同于传统诊疗模式的精准医疗模式的出现。其主要特征在于海量的基因测序结果与患者临床资料相结合，在分子水平对患者疾病进行分析，精确寻找发病原因和治疗靶点，从而对不同遗传背景的患者提出个性化的诊断和治疗方案［1］。这一全新的医疗模式代表着临床医学的未来发展趋势。目前，精准医学正在各级医疗机构“自上而下”地推广与应用，但是临床医生对基因测序技术、生物信息学、大数据分析等基本技能尚缺乏深入掌握，因而对高校现有的医学人才培养模式提出了新的需求和挑战［2，3］。医学遗传学主要在DNA水平研究疾病与基因的关系，既是医学与生物学的交叉学科，也是基础医学与临床医学相结合的桥梁学科，其理论和实践与精准医学有着天然的契合度。经典的医学遗传学课堂教学重点包括单基因病的遗传及单基因病介绍、染色体畸变及染色体病、群体遗传学等，为临床工作中遗传病的诊断、治疗、预防和咨询发挥重要的作用。但在精准医学适用范围不断扩大的新形势下，传统的教学内容与精准医疗的培养需求存在脱节，由此造成的弊端可能有:①学生工作后囿于传统诊疗模式，看不懂基因测序结果或者不能有效甄别基因测序结果的准确性;②钝化了学生的科学思维敏感性，工作后可能忽略了对新发现基因型或表型的首创性研究［4］。为此，我们尝试以医学遗传学课程为切入点，在临床医学本科生教学中逐步引入精准医学的内容。目标在于通过将部分精准医学知识融入医学遗传学课程，提高临床本科生对精准医学知识的认识、运用和掌握，提升其在临床工作中对遗传病的识别、诊断能力，并加强临床工作中对遗传病的基础研究能力。

1实施对象

实施对象为我校2021级五年制临床医学专业部分学生，在第二学年第四学期学习医学遗传学课程，已修完人体解剖学、生理学、生物化学与分子生物学等基础医学课程。

2教学改革的内容

2．1调整部分课堂教学内容

目前我校临床专业本科生使用的医学遗传学教材是人民卫生出版社第七版。我们将其中的课堂讲授内容进行小范围调整。例如，绪论部分第三节人类基因组内容和第2章基因突变与遗传多态性内容已在生物化学与分子生物学课程中有所介绍，所以改为课前预习方式进行自主学习;第4章单基因病的遗传内容与高中生物学内容存在部分重叠，我们精简其中的重复内容，将原来4学时压缩为2学时。通过对课堂教学内容的小幅调整，在不改变总学时的条件下，既保持了必要的学习内容和知识点，也空出少量课时用于教学改革尝试。

2．2增加遗传数据库查询实践

与第六版教材相比，第七版教材的亮点是增加了“基于疾病的遗传学数据分析”并作为第一章内容以凸显其重要性。临床医师熟知常用遗传学数据库的适用范围，并且熟练掌握操作方法，将有助于遗传病的精准诊断、精准治疗和精准预防。在教学改革之前，我们通常以课堂演示的方法介绍常见数据库的使用，但是没有安排学生实际动手操作环节，导致课后印象不深，教学效果不佳。为强化对遗传数据库的使用能力，我们在课堂重点介绍OMIM、HG-MD、Genecards三个数据库的介绍。其中OMIM的使用，有助于学生查找某类遗传病的临床特征、致病基因、诊断治疗、表型－基因型关系等信息［5］;掌握HGMD和Genecards则有助于学生查找相关的突变数据和基因功能，为科研奠定基础［6，7］。为此，我们不仅在课堂上介绍以上常用网站，并且增加课后实操练习内容，指定遗传病和相关基因让学生进入数据库动手查询，并在下次课堂上公开讲解查询结果，有效地增强了教学效果，促进数据库查询功能的实际掌握。

2．3讲授基因测序报告解读方法

精准医学重要的特征之一就是基于基因测序的病因分析，因此需要临床医生(医学生)了解基因测序的基本原理，选择恰当的基因检测方法，准确理解测序分析结果。全外显子测序是目前较为成熟和流行的基因测序手段。为了增加医学生的基因测序报告解读能力，我们收集网络上公开的深圳华大基因测序公司、上海天昊医学检验实验室、北京安琪尔基因公司等的基因测序报告进行两个方面的讲解。首先，教师讲解来源于不同公司检测报告的生成流程，包括遗传数据库的选择、常用分析软件的选择、可疑位点的筛选标准等;其次，对报告内容进行解构分析，对基因名称、基因变异类型、基因变异导致氨基酸改变类型、遗传方式、变异位点致病性的证据(ACMG)进行解释，并对结果进行讨论。我们通过以上实例分析让学生早期接触基因测序报告，掌握解读报告的技巧，增加基因分析的能力，可减少从业后的知识盲点。

2．4努力提高教师教学能力

在医学本科教育阶段引入精准医学的教学内容，对授课教师的相关知识储备和讲解能力提出更高的要求。我们未雨绸缪、提前布局，采用请进来、走出去的方式，促进教师的综合授课能力提升，包括选派优秀教师前往美国耶鲁大学遗传学系短期进修，参加临床医师临床遗传学基础知识与遗传病遗传咨询培训班以及全国医学遗传学学术年会，邀请校外专家来校进行学术讲座等，积极向校外优秀专家汲取丰富的临床遗传学知识等。通过一系列的进修措施，授课教师的精准医学理论与实践能力得到显著提升，达到课程改革规定的基本要求。

2．5逐步建立与基因测序公司的交流与合作

基因测序公司的优势在于拥有数量众多的测序样本与强大的数据处理能力，但是临床知识通常较为匮乏，对于复杂表型的候选基因也可能出现错误判断。医学遗传学教师的优势在于扎实的基础知识与临床知识，但数据处理能力相对较弱。教研室与基因测序公司建立稳定的交流与合作关系可增强理论与实践的联系，提高课堂教学水平。为此，我们与北京安琪尔基因医学科技有限公司建立了长期合作关系，及时掌握基因测序技术的前沿动态，并将相关知识以讲座形式传递给学生，使学生快速更新精准医学的知识，促进理论与临床的紧密联合。此外，我们还利用测序公司丰富的报告资源，反复锻炼学生的候选基因分析能力，提高其解决实际案例的水平，学以致用。

3结果与体会

3．1教学改革促进学生对精准医学临床应用的提前认识

尽管精准医学概念早在2015年就已经提出，但是我校临床专业医学生对这一概念仍然较为模糊，大部分学生认为新一代基因测序技术和生物信息学分析仍限于科学研究需要，尚没有进入临床的实用。实际上，以全外显子测序为代表的二代测序已经广泛应用于罕见疾病及复杂疾病的诊断，适用范围也延伸至地区级、县级医院［8］。通过此次医学遗传学教学改革，临床本科生提前接触和掌握初级的精准医学知识，将有助于尽早建立精准医学思维，积累遗传学疾病知识，为进入临床工作铺垫基础。

3．2教学改革增加学生的学习兴趣

经典的医学遗传学授课内容较为抽像，部分内容在高中生物课程中有过介绍，因此医学生的课堂学习积极性不高。通过本次课程内容的改革，授课教师反馈学生对课程学习的兴趣显著提升，参与课堂互动积极性增加。其主要原因可能为:基因测序、数据分析本身就代表着生命科学技术的前沿，是课本以外的全新知识，对学生有着强烈的吸引力;其次，数据库的使用，增加了学生动手能力;最后，实例分析法与临床诊疗相关联，学生参与其中的分析讨论，容易产生成就感。最为明显的例子是，部分学生积极主动要求参加课外科研活动，如大学生创新创业大赛和“互联网+”大赛等。

3．3课程评价系统有待优化

目前期末考试试题仍以第七版教材里的内容为主要考点，考核形式仍以选择题、填空题、简答题和分析题为主。由于数据库检索和基因筛选的实操性未被列为纸质考核内容，我们无法以分数准确评价教学效果。结果显示，期末考试成绩在研究班和对照班之间的差异无统计学意义。这其中原因在于教学评价系统还不成熟，较难反映学生对知识系统掌握的程度，需要授课教师设计出新的符合教学改革要求的考核体系。

4展望

精准医学是医学模式最新的发展方向，为临床医学本科生培养工作带来了新的机遇与挑战。我们尝试在医学遗传学课程中增加精准医学相关的理论和实践教学内容，不但提升了学生对精准医学内容重要性的认识、掌握，同时也有助于建立正确的学习目标和学习方法，是对医学遗传学课程教学改革的一次有益的尝试，以期培养出更适应于精准医学要求的新时代医学生。

作者：江和 牛力 熊建军 单位：九江学院医学院组织胚胎学与医学遗传学教研室