新型疫苗设计的技术要求
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新型疫苗设计的技术要求
疫苗 设计是疫苗策略的基础，其目的在于通过对病原体及免疫系统的深入研究，以确定体液免疫或细胞免疫为主的方针，并辅之以细胞因子及合理有效的疫苗输送系统，从而达到最佳、最理想的疫苗设计。通常的疫苗策略应考虑以下几个方面。
(一)抗原的选择原则
一个候选疫苗的选择是疫苗设计中最为关键的步骤，对所要研制疫苗的病原体的生物学结构、基因结构、生物化学、生物学技术性状、抗原特征及其与遗传性状的关系应有全面的认识，并最好能将病原体在适宜的动物体内复制出与人体相似的疾病过程。抗原成分的选择是新型疫苗设计的关键。例如，对于病毒性疫苗而言，蛋白质抗原无疑是抗原选择的首选；而对细菌性疫苗而言，多数疫苗则可能会选择特异的多糖抗原，并辅助以载体蛋白。针对这个差异，病毒性疫苗就易于使用基因工程技术来设计重组疫苗，而细菌性疫苗的最佳方式是使用生物化学技术设计的组分疫苗更为合适。
筛选免疫效应靶分子获得抗原片段已成为当代疫苗设计的关键技术，也就是说抗原表位已成设计疫苗所考虑的基本问题。对诱导体液免疫反应为主的免疫应答，就要从技术上深入考虑病原体抗原成分中B细胞的抗原位点，多数B细胞表位是通过抗体和表位的空间构象进行识别的。目前认为所有的B细胞表位都是8个或更短氨基酸的长度并存在一定的构象，故在疫苗设计中，侧重于选择B细胞抗原位点序列。对以诱导细胞免疫反应为主的免疫应答，就应更多地考虑抗原成分中的T细胞抗原位点，即主要诱导免疫系统中的T细胞反应。T细胞表位均被在MHC分子中限制为一种伸展的构象，其表位预测更多地依赖于一级结构形成的序列。随着已知等位基因特异性表位基序库的不断建立，生物信息学不断地完善，MHC限制并呈递的抗原蛋白区域将被更为精确地认识。目前的免疫学技术，己能有效地分析病原体抗原结构中的B细胞位点和T细胞位点，为上述的疫苗设计提供了基础。
(二)疫苗所诱导免疫反应的主要类型
任何一种抗原都可以诱导机体免疫系统产生体液免疫及细胞免疫，对疫苗来说更是如此。当机体抵御某些病原体时，免疫反应各有侧重，在疫苗设计前应该搞清楚这一点、由于机体免疫系统有通过减弱一方面增强另一方面来进行自身调节的倾向，机体的自然免疫应答过程是经过进化选择而保留着对个体有利的优点的。所以，细胞免疫和体液免疫同时达到最强可能会引起免疫系统失控，导致自身免疫病。随着基因工程疫苗、佐剂、细胞因子免疫应答和DNA疫苗的应用，无疑可使两种免疫都达到最强，但两者最强未必意味着是最佳的疫苗策略。
(三)对那些结构复杂的病原微生物尤其应重视黏膜及系统反应
必须具有能够反应该疫苗所诱导保护性免疫应答的特定指标，尤其要在动物实验中明确地反映这些指标。要获得具有抗原性状的病原体的各种结构及非结构组分，要有足够的技术手段纯化或表达这些组分，并对这些组分在动物体内诱导的免疫应答有特定的观察指标。
(四)疫苗的免疫途径和输送系统
疫苗的免疫途径和输送系统亦是任何新型疫苗必须考虑的基本因素，因为它们决定了所诱导免疫反应的最佳途径、有效时间以及不同的免疫形式。如对脊髓灰质炎疫苗来说，它经肠道进人机体后，可以诱导肠道黏膜的免疫反应，对野生型病毒的感染具有最直接的防御作用。有效的输送系统，可以充分发挥疫苗的效果。
一个候选疫苗从开始设计到投入使用需要经过长时间的检测和验证。随着生物合成、重组疫苗及DNA疫苗的发展，由开发到使用的阶段已大大地缩短，这一切都得益于疫苗研究开发中的合理设计。可以这样认为，疫苗设计策略应该开始于疾病，或者说是传染病的发生，因此与疾病相关的微生物的研究，包括微生物的生理、生物化学特性及致病机制，尤其是病原体致病过程的生物学特性，对研究疫苗或药品具有决定性的意义。候选疫苗的设计需要经过抗原选择、动物实验、人工及计算机辅助候选疫苗组分结构预测，以获得最佳的免疫原性。
