作者: 潘剛（密理博中國生命科學部）
前言：本文摘選自《××農業大學高通量疫苗、獸藥研發及農藥殘留檢測公共平臺的認證報告》，分為上下兩篇。該系列分為高通量疫苗研發技術簡介，獸藥研發及農藥殘留檢測技術簡介，高通量疫苗及、獸藥研發及農藥殘留檢測公共平臺共三期，希望對廣大動物科學研究者有所幫助。
疫苗是在人類與疾病作斗爭的過程中產生和發展的，經歷了組織疫苗、細胞疫苗、分子疫苗的發展過程。人類免疫系統防止致病菌侵入機體的一個辦法是識別病原體的幾個組成部分，然后引發一組特異反應以中和這種感染因子。由于很多引起保護性免疫反應的細菌組分屬于蛋白質類抗原，因此掌握某種病原菌全部蛋白質組成的資料將大大有助于候選疫苗的篩選。
事實上，當拿到了全部蛋白質組成的單子后，疫苗的篩選可以簡化為以下4個步驟：
1. 確定一個可以大量篩選候選疫苗的保護力關聯檢測方法（correlate-of-protection assay）；
2. 找出能自蛋白質列單中選出可能成為候選疫苗的方法，以便把大量蛋白質的篩選檢測壓縮到可以操作的范圍內；
3. 解決高通量表達和純化技術，以便制備出全部被篩選蛋白的重組體；
4. 用保護力關聯檢測方法篩選所有重組蛋白，直到找到能誘導針對有關病原體保護反應的抗原蛋白。
雖然這一理論很簡單，但是要實踐從全基因/蛋白質的資料開始去發現新疫苗的嘗試直到最近在技術上還受到巨大的挑戰?；蚪M和后基因組時代的革新急劇地改變著這種局面。目前基因組測序和分析技術已發展到測定一個細菌的基因組全序列只需幾天時間而不用幾個星期，而對該序列的注釋也常能在幾個月內完成?；蚪M的注釋不但要列出所有的蛋白質，還要按照功能預測把它們歸成類族，并且還要提供各種蛋白質在菌體細胞中可能的部位，因為胞外病原體能誘導保護性免疫反應的很多抗原都是分泌的和/或膜結合的（這些蛋白質有較高的跟人體免疫系統接觸的概率）。計算機分析(in silico analysis)代表篩選可能的候選疫苗的第一個重要策略。采用DNA微陣列方法對細菌的轉錄組進行分析是篩選保護抗原的第二個策略。此法能提供該病原菌全面的轉錄活性的特點，并能對不同生長和環境條件下基因表達的差異進行比較，特別是當分析細菌與宿主相互作用的轉錄組時，人們能獲得在感染時受到特別調節的特定基因。最后，第三個策略是基于蛋白質組學技術的疫苗篩選，它能對特定病原體在細胞不同組分中存在的蛋白質進行足夠詳細的定性和定量分析。
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