疫苗技术和设计的最新进展

如果说直到三年前，与西方国家的非传染性疾病相比，传染性疾病还不是那么令人担忧，那么正在进行的疫情提醒我们，事情并非如此简单。疫情的确凸显了我们面对新出现的传染性疾病的脆弱性，强调识别和及时处理潜在威胁的重要性。

预防传染病的最有效措施仍然是接种疫苗，在设计既安全又有效的疫苗方面正不断取得进展。最近，生物信息学的巨大进步导致了针对不同病原体(如病毒、细菌和寄生虫)的新型且潜在有效的疫苗候选物的开发的计算机方法。

因此，免疫信息学方法由于其可靠性、安全性、低成本、稳定性、精确性，尤其是速度，最近已被用于开发多表位疫苗MEVs。MEVs代表了设计疫苗的一种有趣的新方法:有时很难鉴定出能够确定免疫反应的单一抗原，这在不同场合下一直是一个主要问题。

此外，免疫信息学可以帮助检测T细胞/B细胞表位，突出抗原免疫优势表位，降低变应原性和毒性，并增强候选疫苗的稳定性。然而，同样值得注意的是，在设计了MEVs之后，需要随后在动物模型中进行强有力的验证，以确认疫苗的真正免疫原性和安全性。

研究人员通过使用免疫信息学，设计了MEV候选物来对抗新老无处不在的严重传染病。

苏勒曼等人已经使用生物信息学设计了一种新的多表位亚单位疫苗候选物，该候选物可以潜在地确定针对新出现的蜱传脑炎病毒(TBEV)的强烈免疫反应，该病毒是黄病毒科的一员，已经引起了研究人员的注意，因为它是严重神经疾病的病原体，该疾病在欧亚大陆流行，并由蜱传播。

拉赫曼等人设计了一种MEV作为血吸虫病的新选择，血吸虫病是仅次于疟疾的第二大常见热带疾病。

Aldakheel等人将反向疫苗学、免疫信息学和消减基因组学相结合，用于以下感染的情况产气荚膜梭菌，它是一种与几种人类和动物疾病有关的革兰氏阳性厌氧菌。设计的MEV已被证明提供了一种有趣且有效的免疫刺激。这一结果令人振奋，因为目前唯一可行的治疗方法产气荚膜梭菌是支持性治疗，因此如果疫苗在体内被证明是安全有效的，它将对临床实践产生巨大影响。

MEV还可以帮助对抗多重耐药医院细菌，这是传染病方面另一个越来越令人担忧的问题。克雷伯氏菌属是表现出广泛抗生素耐药性的病原体之一，疫苗可能是治疗它的一种可能的方法，因为到目前为止，还没有获得许可的疫苗[9].在Allemailem的研究中在克雷伯氏菌属物种的基因组上使用了计算疫苗设计方法。TonB依赖性铁载体受体和铁载体肠杆菌素受体FepA蛋白已被绘制成图，以开发多表位肽疫苗构建物，其显示出良好的免疫原性。此外，一种潜在有效的多表位亚单位疫苗产气克雷伯氏菌，Umar等人通过消减蛋白质组学和免疫信息学方法鉴定出一种难以治疗的革兰氏阴性细菌。

粪产碱菌是另一种多重耐药细菌，引起了一些关注，因为它对迄今为止几乎所有可用的抗生素都具有耐药性。基于全蛋白质组的治疗靶点注释的使用使Alharbi及其同事能够设计两种不同的多表位疫苗构建体，它们通过分子对接表现出免疫反应。

设计MEV的免疫信息学方法也已用于氏普罗菲登斯菌，另一种多重耐药病原体，通常导致旅行者腹泻。Gul等人设计的疫苗显示了与免疫受体的强烈相互作用。

反向疫苗学方法也已用于针对病毒性人畜共患病，更具体地说是啮齿类动物传播的汉坦病毒的多表位疫苗，该病毒是社区的重大社会和经济负担。此外，对接研究表明，这种构建体可以引发细胞和体液免疫反应。

在过去的几年里，对疫苗的怀疑有所增加，特别是使用疫苗接种不是一个安全的医疗程序的想法。虽然很明显，这些说法大多是错误的，但也有疫苗导致显著发病率的案例。猴病毒40 (SV40)污染口服脊髓灰质炎病毒疫苗是最著名的事件之一。活疫苗确实特别容易受到污染，而且并不总是容易识别这一点，然而Manukyan等人一直在关注这一特殊问题，并找到了进一步提高疫苗安全性的新方法，设计了一种对新型口服脊髓灰质炎病毒2型(nOPV2)疫苗中的Sabin 2污染非常敏感的检测方法。

疫苗接种运动通常针对整个群体，如儿童或生活在危险地区的人，或在疫情看到的整个人口。然而，并不是每个人都以同样的方式反应:一些人对疫苗接种反应不适，如乙型肝炎的情况，其机制并不完全清楚。冠状病毒疫情期间发生的全球疫苗接种工作提供了一个理想的场景来解释应答者和非应答者之间的差异。由于这个原因，Colucci等人观察到遗传背景和免疫谱是决定对BNT162b2(辉瑞BioNTech)疫苗免疫反应差异的关键因素，识别了人类免疫球蛋白恒定基因(IgH)基因座3′调控区-1(3′RR1)内部特定区域的不同单核苷酸多态性(SNPs )。

免疫系统在对抗传染病的过程中起着至关重要的作用。遗传素质和免疫反应一起协调了对病原体的有效反应；疫苗能够引发产生足够的获得性免疫。免疫信息学的最新进展为快速鉴定能够引起强烈免疫反应的新型候选疫苗铺平了道路。此外，正在发生的技术进步可能使我们能够针对一些目前只能通过支持性护理来治疗的传染病。考虑到多重耐药病原体对全球构成严重威胁，这一点尤其令人感兴趣。此外，已经取得的进展也可能使我们能够使现有的疫苗更有效，甚至更安全，鉴于目前对疫苗接种的不信任，这一点尤其重要。

来源：Recent Advances in Vaccine Technology and Design

Vaccines (Basel). 2022 Apr; 10(4): 624.PMID: 35455372

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