将分子病理学纳入医学本科生选修课的教学探讨

欧 霞 杨志鸿 邹英鹰 王 燮 刘 兰 申丽娟

昆明医科大学基础医学院，云南昆明 650500

在临床病理学的诊断和实验室评估环节中，分子诊断发挥着越来越重要的作用[1-2]。同时，在医学本科生的医学实验科学和特异性分子诊断科学的教学和培训中，分子病理学作为病理学的一门重要分支学科[3-4]，具备独特的教学体系，被医学生广泛学习并形成良好的知识传播。特别是伴随着基因分子技术的进步，分子生物学快速实验室检测技术的快速发展，以及对重大疾病分子机制认识的逐渐清晰[5-6]，开展分子病理学课程十分重要。同时符合临床应用中对医学高等教育的要求，越来越多的教学单位，甚至是教学医院已经加强或计划加强该门学科的教学。因此，本文针对这一系列问题进行教学探讨。

1 开展分子病理学教学的紧迫性

病理学涉及遗传学、微生物学、病毒学、化学病理学或临床生物化学、免疫学和分子生物学等内容[7]。病理学所涉及的医学本科生教学对象包括临床、护理、药学、公共卫生和影像等专业，是医学高等教育基础的主干课程。学时通常为80～90 个学时，包括理论知识的学习（50～60 个学时）和实验技能的学习（20～30 个学时）。由于该学科属性的特点，在教学中重点往往只是集中在教授常见疾病的病因、发病机制、形态变化及其结局等方面，不仅要让学生掌握各类疾病基本病理形态变化和发生、发展的规律，还要教会学生约400 条本学科专业英语词汇，及医学病理学相关文献的查阅。

在病理活检和尸检的意义、检验程序和操作方法的教学中，大纲仅要求学生了解，没有进一步深化[8]。同时在病理学的十八个章节中，“病理学常用技术的原理和应用”只是作为最后的一个章节以讲座的形势开展，有的医学院校甚至将该章节内容要求学生以自学的形式进行。即便如此，在该章十二节的内容中，与分子病理相关的技术原理和应用只占2～3 节，相关的技术原理讲解时间更是有限。

在开始病理学的学习前，原则上先修课程包括生理学、组织胚胎学、人体解剖学、病原生物学和免疫学[9]。然而由于各专业的专业课程设置不同，尚不能保证每个专业的学生都完全掌握上述先修课程。重要的是，分子生物学只是在生物化学中做部分讲解，学生关于分子病理的知识架构出现不完整、不成系统的问题。所以亟需开设分子病理学专业课程帮助学生系统性地学习前沿性、适用性强和技术性强的分子病理学知识。

目前，分子病理学主要用于癌症分期和传染病诊断[4，10]。此外，分子病理学还用于检测癌症（如黑色素瘤、脑干胶质瘤、脑肿瘤等）和传染病。实验技术众多，技术原理复杂，包括但不仅限于定量聚合酶链反应（qPCR）、多重PCR、DNA 微阵列、原 位 杂 交、DNA测序、基于抗体的免疫荧光组织分析、病原体的分子谱分析，以及抗菌素抗性的细菌基因分析，且技术是基于分析DNA 和RNA 的样品[11-12]。

分子病理学已经在临床肿瘤学中得到了广泛应用，并加深了对肿瘤分子机制的认识，从而极大地推动了肿瘤诊断和治疗的发展。在实体肿瘤及血液肿瘤的临床治疗中，常常根据肿瘤细胞内基因分子的遗传改变进行药物调整。例如，在乳腺癌和胃癌患者中Herceptin 免疫靶向药物的使用[13]应当参考HER-2/neu基因表达的检测结果，这是因为约25%的这类肿瘤患者该基因表达升高，预后较差。再例如宫颈癌患者中，hTERC 基因的表达是诊断低度病变与高度病变的常用分子病理学指标；荧光原位杂交（FISH）技术可用于尿液中的脱落细胞检测，通过p16 位点异常分析，可以作出无创诊断[14]。

分子病理学的临床意义体现在多个方面。例如FISH 项目的开展，为患者赢得诊疗时间，提高临床的诊疗效果，也有助于提升科室乃至医院的整体诊断与科研技术水平[15-16]。FISH 是检测的金标准，在开展肿瘤相关分子诊断检测中，为个体化治疗提供可靠依据，具有非常重要的社会意义。对临床医生而言，能帮助更好地判断患者状况，指导采用更有效、风险更低的治疗方案；对于肿瘤患者而言，明确诊断及了解基因状况，可使患者直接受益。FISH 检测项目的分子原理是特异性探针进行荧光标记后，通过DNA 变性后碱基对的互补，被标记的探针特异性结合到待检标本的阳性区域，能直观反映出对应染色体的情况。FISH 检查结果目前已广泛应用于淋巴瘤、骨软组织等肿瘤的诊断，以及乳腺癌的临床治疗反应评估。尤其是乳腺癌HER2 扩增情况的了解，对临床应用靶向治疗药物有重要的指导作用。随着病理科分子病理学的不断完善，病理学将得到进一步发展，诊断水平将进一步提高，为临床提供更精准的病理诊断报告，同时为肿瘤的分子靶向治疗提供理论和实验依据，使临床个体化治疗做到更精确、更有效。

2 分子病理学在国内外的实施开展情况

分子病理学是在20 世纪70 年代形成并发展起来的新兴学科，其发展得益于细胞生物学和分子生物学的发展。它的意义不仅仅在于作出病理诊断，还能够进一步明确疾病的基因分子机制、基因易感性以及治疗中的拮抗路径和预后评估。分子病理学诊断的立足点是特征性的基因分子变异，它引领的是临床病理学往纵深的方向发展，目前国内大多数医学院校已经或准备开展分子病理学的课程。例如，在1996 年四川大学华西医学中心率先开设此课程；重庆医科大学和广州医学院分别在2000 年和2002 年开设；到2012 年，南华大学[13]、新疆医科大学[17]等众多院校陆续开设。同时标准化的分子病理检测体系平台业已建成，分子病理学的课程也从本科生推向研究生中。然而，地处西南边疆的昆明医科大学在2017 年才逐步开展该课程。

在国外，对于分子病理学的实验技能有着严格的要求。例如美国，分子病理学的申请只对获得美国病理医师执照的申请者开放，并且执业许可证有效期只能是10 年。而且申请者还需要满足各项要求并顺利通过美国病理学委员会（ABP）和美国医学生教育资格委员会（ACG-ME）专门制订相关考核和培训计划。

美国国家临床检验科学认证组织（NAACLS）是认证和批准临床实验室科学及相关卫生专业教育计划的国际公认的权威国际机构[4]。在2014 年，NAACLS对其指南性文件再次修订，建立了19 个核心标准指南，它们是临床实验室的发展和评估以及教育培训的纲领性文件。NAACLS 下设的Association for Molecular Pathology（AMP）在2014 年进一步对分子病理诊断有效性和准确性发布白皮书，对分子病理的临床应用提出规范化要求[18]。在2017 年由美国病理学家学会（CAP）发表专家共识，肯定了分子病理学在临床运用中的重要作用，同时发布了关于二代测序在肿瘤分子诊断的应用验证指南，继而将分子病理学的临床运用进一步推进[19-20]。

3 分子病理学教学过程中存在的问题和解决方案

3.1 分子病理学系统性教材缺乏

传统的病理学主要以形态学观察为基础，免疫组织化学成为常规的病理检查。但是，分子病理学是伴随着细胞生物学和分子生物学的发展而发展，并与经典病理学相互渗透。分子病理学是在分子水平完成的检测工作，重点集中在蛋白质和核酸等生物大分子水平上，其病料可以包括器官、组织或体液。它是医学高等教育的重要支撑学科，但现实教学过程尚不能完全满足实际病理学诊断需求。原因在于《病理学》的教学大纲中，关于分子病理学的内容较少，而且仅作为一般了解内容简单介绍，教学课时有限的同时也无法深入展开对学生授课。另外，分子病理学的专业书籍少，还有很大一部分是外文书籍，为学生的学习和阅读带来了一定的困难。由于分子病理学是一门前沿性较强的学科，很多技术和基因功能还处于研究阶段，很多内容知识是文献的形式发表，学生的归纳综述能力还有所欠缺，为学生的自学带来了困难。

庆幸的是，由人民卫生出版社出版的《病理学》[21]中，有目的性地强化了一些分子生物学相关内容，使病理学的观察深入到细胞器、基因和蛋白的表达水平，而不单是停留在器官或细胞水平。该书重点介绍了组织化学与免疫组织（细胞）化学技术、核酸原位杂交技术、原位聚合酶链反应技术、比较基因组杂交技术、生物芯片技术和第二代测序技术。另外，中国临床肿瘤学会（CSCO）制订的肾癌、原发性胃癌、乳腺癌、结直肠癌、原发性肺癌和黑色素瘤等诊疗指南均有所介绍。这些材料为分子病理学的教学提供了有效的素材，本文也充分运用这些素材对本科生进行教学。

3.2 分子病理学知识体系构建困难

目前分子病理学中常用的生物化学与分子生物学技术，包括核酸或蛋白的分子杂交、免疫荧光标记、基因芯片、蛋白芯片、DNA 测序以及二代测序等。这些分子生物学理论知识和实践技能的培养，在国外医学生的培养过程中，是通过生命科学2～3 年的基础培养来实现。但是国内医学高等教育是从高中为起点，存在知识体系不充足的情况。在综合性大学的医学院中，医学生尚且可以通过选修生命科学学院相关课程得以实现。但在医学专门类大学内，学生获得的学习机会和资源相对有限。因此，有必要在这些院校中开设分子病理学选修课，为学生提供学习的机会。

3.3 师资水平参差不齐

分子病理学是一门理念和临床实践相结合的学科，又是一门多学科交叉的学科，其教学对教师专业素质提出了较高要求。首先，应对分子病理学的总论和各论之间良好地结合讲授。在讲授总论时能够恰当列举实例，通过案例分析等教学模式，使学生掌握基本原理；在讲授各论时，能够深入浅出，抽丝剥茧将学生往一般原理中引导。其次，分子病理技术的应用原理和判断原则应成为分子病理教学的重要部分，因为它是临床病理诊断的重要依据。例如在肿瘤的基因易感性分析中，通过遗传学、医学统计学的分析手段，解释清楚原理和发病机制（重点还有其分子机制），讲授一般规律。再次，分子病理学是一门前沿性科学，在备课过程中，教师应具备一定的归纳、综述能力，将最新的研究成果、科技发现介绍给学生，还应介绍该领域的研究方向。最后，教学形式上应更加符合分子病理学的特点，让学生参与到标准化的分子实验室中，重点培养他们的动手操作能力，使其熟练掌握目前主要应用的临床病理诊断技术。

基于以上可能出现的困难，本文做了相应准备。首先，教学组从组建之初就由已经工作5 年以上大学教师、附属医院临床医师、三甲医院病理技师、科研院所研究员等多种角色构成。其次，他们是分子生物学、生物化学、病理学、肿瘤学、遗传学等博士学位获得者，具备相应的教课资格。

4 小结

伴随着分子病理学的深入发展，疾病的分子生物学机制将会有更加清晰的认识，从而带来诊断和治疗的革新与发展，切实发展精准医疗。同时随着各医学高等院校教学改革的不断深入和发展，非常有必要对分子病理学课程引入医学本科生的选修课，帮助医学生构建分子生物学的系统性知识，并进行推广，培养优秀的医学人才。