作者: 潘刚（密理博中国生命科学部）
前言：本文摘选自《××农业大学高通量疫苗、兽药研发及农药残留检测公共平台的认证报告》，分为上下两篇。该系列分为高通量疫苗研发技术简介，兽药研发及农药残留检测技术简介，高通量疫苗及、兽药研发及农药残留检测公共平台共三期，希望对广大动物科学研究者有所帮助。
疫苗是在人类与疾病作斗争的过程中产生和发展的，经历了组织疫苗、细胞疫苗、分子疫苗的发展过程。人类免疫系统防止致病菌侵入机体的一个办法是识别病原体的几个组成部分，然后引发一组特异反应以中和这种感染因子。由于很多引起保护性免疫反应的细菌组分属于蛋白质类抗原，因此掌握某种病原菌全部蛋白质组成的资料将大大有助于候选疫苗的筛选。
事实上，当拿到了全部蛋白质组成的单子后，疫苗的筛选可以简化为以下4个步骤：
1. 确定一个可以大量筛选候选疫苗的保护力关联检测方法（correlate-of-protection assay）；
2. 找出能自蛋白质列单中选出可能成为候选疫苗的方法，以便把大量蛋白质的筛选检测压缩到可以操作的范围内；
3. 解决高通量表达和纯化技术，以便制备出全部被筛选蛋白的重组体；
4. 用保护力关联检测方法筛选所有重组蛋白，直到找到能诱导针对有关病原体保护反应的抗原蛋白。
虽然这一理论很简单，但是要实践从全基因/蛋白质的资料开始去发现新疫苗的尝试直到最近在技术上还受到巨大的挑战。基因组和后基因组时代的革新急剧地改变着这种局面。目前基因组测序和分析技术已发展到测定一个细菌的基因组全序列只需几天时间而不用几个星期，而对该序列的注释也常能在几个月内完成。基因组的注释不但要列出所有的蛋白质，还要按照功能预测把它们归成类族，并且还要提供各种蛋白质在菌体细胞中可能的部位，因为胞外病原体能诱导保护性免疫反应的很多抗原都是分泌的和/或膜结合的（这些蛋白质有较高的跟人体免疫系统接触的概率）。计算机分析(in silico analysis)代表筛选可能的候选疫苗的第一个重要策略。采用DNA微阵列方法对细菌的转录组进行分析是筛选保护抗原的第二个策略。此法能提供该病原菌全面的转录活性的特点，并能对不同生长和环境条件下基因表达的差异进行比较，特别是当分析细菌与宿主相互作用的转录组时，人们能获得在感染时受到特别调节的特定基因。最后，第三个策略是基于蛋白质组学技术的疫苗筛选，它能对特定病原体在细胞不同组分中存在的蛋白质进行足够详细的定性和定量分析。
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