Nature子刊：疫苗免疫的分子生物标志物

在临床试验中检测疫苗的有效性，需要花费几年、甚至几十年的时间。然而，诸如艾滋病、疟疾和革登热这样具有挑战性的传染病在今天非常引人关注。为了加速疫苗的检测，美国埃默里大学疫苗中心的科学家们，已经建立了研制一种“疫苗基因芯片”的目标。

该装置可以在一种测试疫苗接种几天之内，读取白血细胞中基因组所有基因的活动。读取这样的“分子标签”，将快速帮助研究人员预测疫苗刺激免疫系统和预防疾病的能力。

现在，由Bali Pulendran博士带领的科学家们，通过比较5种迥然不同的疫苗在人类志愿者免疫系统中诱发的分子标签，已经向制造这样一种芯片迈出了重要一步。这项研究成果发表在12月15日的Nature Immunology杂志上。

本论文的资深作者Pulendran，是埃默里大学医学院的病理学和检验医学教授，也是Yerkes国家灵长类动物研究中心的研究员。共同第一作者分别是博士后Shuzhao Li博士、传染病助理教授Nadine Rouphael和博士后Sai Duraisingham博士。

他们在这项研究中所检测的两种疫苗，目的在于刺激抗脑膜炎双球菌——能引起危及生命的脑膜炎或败血症的一种细菌——的免疫性。

研究人员用两种不同类型的脑膜炎球菌疫苗——现在已经标准化的MCV4和一个较旧版本MPSV4，使30位健康的志愿者获得免疫力。他们调查了来自志愿者血样中的人类基因活动等级，将其与他们以前调查“对黄热病和季节性流感疫苗的反应”时获得的结果进行比较。

Pulendran的实验室率先使用这样一种“系统学”方法来预测早先采用黄热病和季节性流感疫苗的研究中的疫苗免疫性。他说，他的团队正在探究，疫苗有效性是否有“通用”的分子标签，能够预测任何疫苗的抗体反应。“我们的研究结果表明，抗体反应的基因表达预测，不可能是‘通用’的，而是依赖于疫苗的类型。”

例如，相似的标签与两种脑膜炎球菌疫苗的碳水化合物成分的抗体反应有关联，而一种不同的标签，与唤起对诸如季节性流感疫苗这样的抗体反应有关。

他说：“这些结果代表了发现可能预测不同类型疫苗免疫性的分子标签的第一小步，但是很显然，这需要更多比较性的工作，来定义更宽范围疫苗也许共有免疫的强健性和预测因子。”

为了全面分析抗脑膜炎的基因活化反应，并将它们与其它疫苗反应数据进行比较，Pulendran和同事们不得不为称做“血转录模块”的免疫学定制构建了基因网络。这些资源也可被其他科学家使用和共享。

尽管这个领域还处于新生状态，但其已经开始为免疫系统的研究工作提供了出人意料的见解。Pulendran实验室最近在Science上发表的论文中（Vaccine Activation of the Nutrient Sensor GCN2 in Dendritic Cells Enhances Antigen Presentation, Science, Published online 5 Dec 2013），利用一种系统方法研究黄热病疫苗的免疫性，演示了疫苗免疫性和细胞的古老饥饿反应之间存在的一种未被承认的关系。

MPSV4疫苗，自20世纪70年代开始使用，含有细菌多糖外涂层。MCV4是过去十年首次被引进的几个脑膜炎结合疫苗之一。MCV4将多糖涂层和白喉菌的一个毒素蛋白连接起来。MCV4被认为对儿童、青少年和较年轻的成年人比较好，而MPSV4被用于超过55岁的成年人。这两种疫苗在形式上，都有别于从黄热病（活的减弱病毒）和流感（活的减弱或灭活病毒）疫苗。