分子醫學於臨床醫師之教育

大概對於基因的興趣,緣起頗早,但因為這十年基因科技的進步速度過快,很難在傳統的醫學教育中能習得,即使到了住院醫師階段在臨床病理訓練之中,這類技能還是無法由機構教育或是傳統師承中獲得,這或許是一個蠻需要提升的點。

這是在去年年底於科內分享之主題,對於如何分享這類知識和興奮,其實是我蠻感興趣的,畢竟建置一個好的前沿分子檢測實驗室,需要一整組人,所以與其把自己打造成全方位,可能需要花一點時間建置內部教育系統,相對來說比較能放大。

在準備這類資訊時,也發現這不單只是目前國內醫學或是病理教育的問題,其實在國外也是,關鍵在於領域進步太快,又太能快速給予病人照顧回饋。不過從另一方面來說,各行各業都面臨如何導入新資訊技術的挑戰,所以醫療行業也不免俗的會遭遇。

這篇是在探討美國病理醫師教育裡面,去探討生物資訊學於其中遇到的困難,這邊羅列的狀況跟這裡很像,不外乎為:

  • 在醫學院教育中就沒有相關資源暴露(這樣寫是因為不一定是要寫在課程內,也可以用其他模式讓同學能有意願暴露於其中)
  • 相關師資缺乏這領域的概念和知識
  • 原本的病理訓練過程中,要學習的事物就太多了
  • 臨床服務過重
  • 醫師並不認為這很重要,相對就不會去學習
  • 缺乏相關的教育資源

其實仔細一看,這跟我們這邊所面臨的狀況完全一致,所以這應該是全球性的困難議題。

這邊則是另一份研究報告,雖然比較久遠,但顯示的是更細去看,相關病理專業醫師對這類技術理解的深度調查。

The Current State of Resident Training in Genomic Pathology: A Comprehensive Analysis Using the Resident In-Service Examination, American Journal of Clinical Pathology, Volume 142, Issue 4, October 2014, Pages 445–451, https://doi.org/10.1309/AJCPH2A4XTXJUKDZ

這邊很明顯的是可以讓人知道,普遍住院醫師在病理科訓練後,對於基本分生領域的知識如聚合酶連鎖反應(Polymerase chain reaction)、核酸定序(DNA sequencing)、單核甘酸多型性變異(Single Nucleotide Polymorphism)、次世代定序(Next-generation sequencing)其實普遍沒有太多的掌握。

在2020年,在美國臨床病理協會裡面有一個所謂的Training Residents in Genomics Working Group,發表了新的一篇探討住院醫師訓練的文章:Integration of Genomic Medicine in Pathology Resident Training,可以清楚看到教育人員對於目標有更佳清楚了認定。

from Figure 4. Haspel RL, Genzen JR, Wagner J, Lockwood CM, Fong K; Training Residents in Genomics (TRIG) Working Group. Integration of Genomic Medicine in Pathology Resident Training. Am J Clin Pathol. 2020;154(6):784-791. doi:10.1093/ajcp/aqaa094

可以看到在2020年時,問券的問題更加具體化,把技能定位更為清楚,分為:

  • 能直接討論次世代定序報告 Discuss NGS-Based Report
  • 能直接討論桑格定序或是聚合酶連鎖的檢驗報告 Discuss Sanger/PCR-Based Report
  • 判斷否個基因變異的臨床意義 Determine Significance of Genetic Variant
  • 選擇適合的分生檢驗方法 Selecting the Best BLock for Genetic Testing
  • 討論切片報告 Discuss Colon-Biopsy Report

對資料庫的掌握程度

from Figure 5, Haspel RL, Genzen JR, Wagner J, Lockwood CM, Fong K; Training Residents in Genomics (TRIG) Working Group. Integration of Genomic Medicine in Pathology Resident Training. Am J Clin Pathol. 2020;154(6):784-791. doi:10.1093/ajcp/aqaa094

可以看到這幾個基因和臨床藥物使用相關的重要資料庫或工具,如PharmGKB, PolyPhen, cBioPortal, ClinGen, ClinVar, ClinicalTrials.gov, COSMIC, OMIM, PubMed,所以代表這算是臨床病理住院醫師需要去碰觸與理解的區塊。

在2021年七月,美國分子病理學會發表了一份更細緻的訓練活動論文:A curriculum for Genomic Education of Molecular Genetic Pathology Fellows. The Journal of Molecular Diagnostics,裡面有更細且更全面地去剖析分子病理裡面的知識點:

  • Test Selection and Design
  • Specimen Acquisition and Assay Input
  • Testing
  • Bioinformatics
  • Clinical Interpretation
  • Validation and laboratory management

台灣臨床病理暨檢驗學會是負責台灣臨床病理專科醫師訓練的學會,近期也更新了住院醫師訓練的計畫,導入所謂的里程碑評核表,架構上,相對比較貼近這邊的架構,細節如下:

  • 檢驗之設計與確效
    • 等級一:了解檢驗之設計與確效的各項步驟,包含分析方法確效與臨床確效
    • 等級二:在充分臨床病理專科醫師的指導下,能設計與確效一檢驗項目,包含統計分析層面
    • 等級三:在少許臨床病理專科醫師的指導下,能設計與確效一檢驗項目,包含統計分析層面
    • 等級四:能獨立地設計與確效一檢驗項目,包含統計分析層面
    • 等級五:能得到檢驗設計與確效之國家等級認證,例如:可獨立發表著作或報告
  • 品質確認
    • 等級一:了解品質確認的重要性
    • 等級二:在充分臨床病理專科醫師的指導下,進行一檢驗項目之品質確認,以確保分子基因檢驗結果之完整正確可性度
    • 等級三:在少許臨床病理專科醫師的指導下,進行一檢驗項目之品質確認,以確保分子基因檢驗結果之完整正確可性度
    • 等級四:能獨立地進行一檢驗項目之品質確認,以確保分子基因檢驗結果之完整正確可性度
    • 等級五:參與國家等級之檢驗項目品質確認計畫和準則之建立與執行
  • 檢驗結果的判讀
    • 等級一:基本了解分子基因檢測之判讀方法:
      • 體細胞變異、生殖細胞變異、微生物之偵測與定量、單株性評估
    • 等級二:在充分臨床病理專科醫師的指導下,進行體細胞變異、生殖細胞變異、微生物之偵測與定量、單株性評估
    • 等級三:在少許臨床病理專科醫師的指導下,進行體細胞變異、生殖細胞變異、微生物之偵測與定量、單株性評估
    • 等級四:能獨立地進行體細胞變異、生殖細胞變異、微生物之偵測與定量、單株性評估
    • 等級五:能夠制定基因體檢驗之臨床準則或是政策
  • 分子檢驗
    • 等級一:能了解血液病理、遺傳性疾病、人類白血球抗原、傳染病、固態腫瘤、藥物基因體學。
    • 等級二:在充分臨床病理專科醫師的指導下,指出基因體檢驗之適當臨床使用情況與判讀適切應用
    • 等級三:在少許臨床病理專科醫師的指導下,指出基因體檢驗之適當臨床使用情況與判讀適切應用
    • 等級四:能獨立地指出基因體檢驗之適當臨床使用情況與判讀適切應用
    • 等級五:能夠制定基因體檢驗之臨床準則或是政策
  • 基因體檢驗
    • 等級一:能解釋基因檢驗與基因體檢驗之差異,了解基因體檢驗之原理和方法學如微陣列、全基因組關聯分析、次世代定序。
    • 等級二:在充分臨床病理專科醫師的指導下,指出基因體檢驗之適當臨床使用情況與判讀適切應用
    • 等級三:在少許臨床病理專科醫師的指導下,指出基因體檢驗之適當臨床使用情況與判讀適切應用
    • 等級四:能獨立地指出基因體檢驗之適當臨床使用情況與判讀適切應用
    • 等級五:能夠制定基因體檢驗之臨床準則或是政策
  • 以病患為中心之檢驗報告判讀
    • 等級一:了解病患資訊對於解釋分子檢疫結果的重要性。
    • 等級二:在充分臨床病理專科醫師的指導下,尋找並整合其他病患資訊以正確判讀分子檢驗結果
    • 等級三:在少許臨床病理專科醫師的指導下,尋找並整合其他病患資訊以正確判讀分子檢驗結果
    • 等級四:能獨立地整合其他病患資訊,以正確判讀分子檢驗結果
    • 等級五:能夠制定如何整合其他病患資訊以正確判讀分子檢驗結果之臨床準則或是流程
  • 分子醫學實驗室的相關規範
    • 等級一:了解分子醫學實驗室的相關規範,能力試驗的目的與應用,了解品質保證的基礎知識,注重病人隱私和資料的保密,並符合醫院和政府的規範。
    • 等級二:在充分臨床病理專科醫師的指導下,可以落實分子醫學實驗室的相關規範,審閱能力試驗的結果。
    • 等級三:在少許臨床病理專科醫師的指導下,可以落實醫學實驗室的相關規範,並能夠依據能力試驗的結果進行相關的改正措施。
    • 等級四:參與醫學實驗室的稽核活動
    • 等級五:能夠進行分子醫學實驗室相關的稽核活動
  • 分子醫學實驗室管理
    • 等級一:了解分子醫學實驗室的組織架構,以及臨床病理專科醫師於實驗室人員管理的角色。
    • 等級二:了解分子醫學實驗室的人員組成以及工作流程。
    • 等級三:能夠說明分子醫學實驗室的人員管理作法,以及聘任流程。
    • 等級四:實際參與分子醫學實驗室人員的聘任過程
    • 等級五:能夠有效的管理分子醫學實驗室人員。
  • 實證醫學下的檢驗應用
    • 等級一:了解依據實證醫學來應用分子醫學檢驗的重要性
    • 等級二:在充分臨床病理專科醫師的指導下,能夠進行嚴謹的文獻回顧,依據實證醫學,說明分子醫學檢驗的應用。
    • 等級三:在手許臨床病理專科醫師的指導下,能夠進行嚴謹的文獻回顧,依據實證醫學,說明分子醫學檢驗的應用。
    • 等級四:能夠獨立地進行嚴謹的文獻回顧,依據實證醫學,說明分子醫學檢驗的應用,並且發展相關的準則。
    • 等級五:能夠實驗機構中之分子檢驗的臨床應用準則,並對實證醫學有所貢獻。

整體可以看到對於分子醫學這塊,歐美與台灣的臨床學會都正努力地改善現有的訓練制度,但實際上要讓學員能獲得這些確認點之學習,還是得有動手實作的活動,下面這些資訊就可以用來幫忙設計:

from 2019, Integrating Molecular Biology and Bioinformatics Education
from 2019, Integrating Molecular Biology and Bioinformatics Education

閱讀參考:

  • Bandura, A. (1977). Social learning theory Englewood Cliffs: NJ: Prentice-Hall.
  • Cruess, S. R., Cruess, R. L., & Steinert, Y. (2008). Teaching Rounds: Role modelling—making the most of a powerful teaching strategy. BMJ: British Medical Journal, 336(7646), 718.
  • Snell, L. (2011). The resident-as-teacher: it’s more than just about student learning. Journal of graduate medical education, 3(3), 440-441.
  •  Sternszus, R., & Cruess, S. R. (2016). Learning from role modelling: making the implicit explicit. The Lancet, 387(10025), 1257-1258.
  • Wright, S., Wong, A., & Newill, C. (1997). The impact of role models on medical students. Journal of General Internal Medicine, 12(1), 53-56.
  • 住院醫師担任臨床教師培訓計畫之回顧與趨勢.2015. https://www.vghtc.gov.tw/UploadFiles/WebFiles/WebPagesFiles/Files/e19681d9-cb4c-42b9-afab-5e72f0409d4b/17.pdf
  • Rosenbaum JN, Berry AB, Church AJ, Crooks K, Gagan JR, López-Terrada D, Pfeifer JD, Rennert H, Schrijver I, Snow AN, Wu D, Ewalt MD. A Curriculum for Genomic Education of Molecular Genetic Pathology Fellows: A Report of the Association for Molecular Pathology Training and Education Committee. J Mol Diagn. 2021 Oct;23(10):1218-1240. doi: 10.1016/j.jmoldx.2021.07.001. Epub 2021 Jul 7. PMID: 34245921
  • (2021). Productive visualization of high-throughput sequencing data using the SeqCode open portable platform. Sci Rep
  • (2021). Community development, implementation, and assessment of a NIBLSE bioinformatics sequence similarity learning resource. PLoS Once
  • (2017). Bioinformatics Education in Pathology Training: Current Scope and Future Direction. Cancer Informatics
  • (2021). Pathology Residency Program Special Expertise Tracks Meet the Needs of an Evolving Field. Acd Pathology
  • (2013). Best practices in bioinformatics training for life scientist.  https://academic.oup.com/bib/article/14/5/528/219086
  • (2014).  The Current State of Resident Training in Genomic Pathology: A Comprehensive Analysis Using the Resident In-Service Examination, American Journal of Clinical Pathology
  • (2020). Integration of Genomic Medicine in Pathology Resident Training: A Work in Progress, American Journal of Clinical Pathology, Volume 154, Issue 6, December 2020, Pages 784–791, https://doi.org/10.1093/ajcp/aqaa094
  • (2019). Regulation of Laboratory-Developed Tests A Clinical Laboratory Perspective
  • (2017). Bioinformatics Education in Pathology Training: Current Scope and Future Direction
  • (2019). Fostering bioinformatics education through skill development of professors: Big Genomic Data Skills Training for Professors
  • (2019), The Effect of Laboratory Test-Based Clinical Decision Support Tools on Medication Errors and Adverse Drug Events: A Laboratory Medicine Best Practices Systematic Review. 
  • (2019). Integrating Molecular Biology and Bioinformatics Education. Journal of Integrative Bioinformatics
  • (2021).Ten simple rules for organizing a bioinformatics training course in low- and middle-income countries. PLoS One
  • https://github.com/alan-turing-institute/data-training-for-bioscience
  • https://www.open-bio.org/events/bosc-2021/
  • https://lifescitrainers.org/trainers-registry/
  • (2021). Fostering accessible online education using Galaxy as an e-learning platform. PLoS One

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