疫苗的研究现状
疫苗的发现可谓是人类发展史上一件具有里程碑意义的事件。从某种意义上来说人类繁衍生息的历史就是人类不断同疾病和自然灾害斗争的历程，控制传染性疾病最主要的手段就是预防，而接种疫苗被认为是最行之有效的措施。事实证明也是如此，威胁人类数百年的天花病毒在牛痘疫苗出现后被彻底消灭，迎来了人类用疫苗迎战病毒的第一个胜利，也更加坚信疫苗对控制和消灭传染性疾病的作用。
此后200年间疫苗家族不断扩大发展，目前用于人类疾病防治的疫苗有20多种，其中一类疫苗（免疫规划疫苗）共15种，15种内有3种用于应急接种，分别为流行性出血热疫苗、炭疽疫苗和钩端螺旋体疫苗，12种用于儿童常规接种，分别为卡介苗、乙肝疫苗、甲肝疫苗、脊髓灰质炎疫苗、无细胞百白破疫苗、白破疫苗、麻风疫苗、麻疹疫苗、麻风腮疫苗、乙脑减毒活疫苗、A群流脑疫苗和A＋C群流脑疫苗，可以预防结核杆菌引起的粟粒性肺结核和结核性脑膜炎、乙肝、甲肝、脊髓灰质炎、百日咳、白喉、破伤风、麻疹、风疹、流行性腮腺炎、流行性脑脊髓膜炎、流行性乙型脑炎以及流行性出血热、炭疽、钩端螺旋体等15种疾病。此外还有一些为目前常用的二类疫苗如流感疫苗、水痘疫苗、23价肺炎疫苗、狂犬病疫苗等，可以预防流感、水痘、HIB和肺炎链球菌引起的侵袭性疾病等。
近年来，随着我国的国力和科技能力的增强，在传统疫苗技术提升、新型基因工程疫苗品种开发等方面取得突破性进展，比如宫颈癌疫苗等，为我国民众提供了大量的优质疫苗。目前已有多种分别针对艾滋病、流感、癌症等疾病的基因疫苗进入临床试验阶段，针对狂犬病、猪瘟、麻疹和过敏等各种疾病的核酸疫苗研究也在进行中。随着人类科技的进步，国家及企业对疫苗研究的关注和投入持续增加，疫苗产业将是生物医药产业和医疗卫生事业的重要研究和发展方向，人类将有望通过疫苗接种来有效预防或根治艾滋病、恶性肿瘤等多种重大疾病。随着旧传染病的变异及新传染病的不断出现造成的社会需求增加，疫苗产业在未来一段时间里将呈现更快的发展态势，但开发新型、安全、有效和经济的疫苗仍然是生物技术领域及生命科学工作者的重大挑战。
（一）传统疫苗研究现状
传统疫苗是采用病原微生物及其代谢产物，经过一系列的人工减毒、脱毒、灭活等流程所制得。传统疫苗是人类对抗疾病的强大武器之一，传统疫苗对某些疾病的预防能起到良好的效果，天花、白喉、脊髓灰质炎和先天性风疹均达到了100%的防治率。我国正在使用的传统疫苗有细菌性疫苗：卡介苗、鼠疫、布氏杆菌、炭疽等；病毒性疫苗：麻疹、腮腺炎、脊髓灰质炎等。
但是也有一些传染病到目前为止没有好的防控疫苗，如艾滋病、疟疾、登革热等对人类健康具有重大威胁的传染病，因没有有效的特异性疫苗而没有得到有效防控。这是由于传统的疫苗存在抗原性不断演变、生产成本高和对某些疾病无效等诸多缺陷，不能满足抑制疾病的效果。同时，未被攻克的古老流行病和一些新发流行病正在引起全球范围内人们对于卫生健康危机的恐惧，生物恐怖威胁依然存在。更重要的是，目前威胁人类健康的主要疾病如肿瘤、自身免疫病、慢性感染性疾病、认知性疾病、代谢性疾病等还缺少特异性免疫治疗手段。这促使科学家针对疾病积极展开科技创新，开发和研究更加安全、高效的疫苗，同时加速了各国对相关疫苗研究开发的投入，疫苗研发处于一个快速增长的现状。
（二）新型疫苗研究现状
新型疫苗是综合采用生物化学合成技术、人工变异技术、分子微生物学技术、基因工程技术等现代生物技术制造出的疫苗，是近年来快速发展起来的一类疫苗。主要包括以下几种。
1．重组亚单位疫苗 运用基因重组技术将编码病原微生物保护性抗原的基因导入并在原核或真核受体细胞高效表达，提取保护性抗原蛋白，加入合适佐剂即制成基因工程重组亚单位疫苗。
国内外学者通过对细菌和病毒的保护性基因的深入研究和分子生物学方法的不断完善，通过基因扩增、克隆和调控表达，获得病原微生物的保护性蛋白，从而制成具有较好保护性的疫苗。这一方法采用的表达系统主要是大肠杆菌、酵母和昆虫表达系统。如杆状病毒表达新城疫亚单位疫苗、糖蛋白亚单位疫苗、狂犬病核蛋白，均有较好的效果。
在培养、传染病扩散危险、致病性等方面，基因工程亚单位疫苗的制备相较于传统疫苗具有明显优势，对于外来病的预防也更具有针对性，能起到良好的效果。同时相较传统疫苗，其可避免常规疫苗难以避免的变应原、热原、免疫抑制原及其他有害反应原导致的不良反应。另外，亚单位疫苗因不是完整的病原微生物，而只是病原微生物的部分组分，不能在宿主体内复制，避免了疫苗对免疫动物潜在的致病性，在安全性方面也具有独特的优势。但该类疫苗产品研究开发需较高的科研基础，开发成本较高，导致产品价格贵，而且目前部分亚单位疫苗表现出免疫原性相比传统疫苗差，这也是重组亚单位疫苗的一些不足之处。(https://www.daowen.com)
2．合成肽疫苗 运用化学合成技术或基因技术合成病原体的保护性多肽或表位，并将其与大分子载体相连接辅以佐剂制成的疫苗。如以结核分枝杆菌热休克蛋白70为载体整合表达口蹄疫病毒VP1等多表位融合肽疫苗，不但表现出明显的细胞免疫和体液免疫，而且诱导IFN-γ和IL-4的分泌。这一疫苗可以使一些隐藏表位与免疫增强基因相串联共表达，通过暴露和非特异性的增强机体的免疫功能，达到预防性的目的。另外合成肽疫苗时可同时串联不同病原体的保护性基因制备多价苗，达到一苗多防的功能。
相较于传统疫苗，多肽疫苗不含致病微生物的基因组，不会出现与宿主基因重组或整合的危险，相对更加安全。但其缺点与基因工程亚单位疫苗相似，费用较高、免疫效果有待提高。目前常见的有口蹄疫疫苗、禽流感疫苗等。
3．基因缺失疫苗 利用基因工程手段将病原微生物致病相关基因部分或全部去除或突变，使其致病力下降或消失从而构建的活疫苗，也称基因突变苗。传统的弱毒苗和经典致弱方法制备的疫苗，虽毒力下降，但往往免疫原性有明显的改变，或是在应用过程中易出现回复突变，有潜在导致大流行的风险。而基因缺失疫苗在保护其免疫原性基因上，因基因缺失，突变概率小，相对更安全。目前研究较多的是布氏杆菌基因缺失苗、猪伪狂犬病毒基因缺失苗、致病性大肠杆菌基因缺失苗等。基因缺失疫苗其感染过程与自然感染相似，且其抗原成分较多，机体生成多种抗体，因此免疫原性相对较好，是未来疫苗主要发展方向之一。
4．核酸疫苗 核酸疫苗是将病原微生物的保护性抗原基因克隆于质粒或病毒载体上，将其注射到动物体内表达出天然形式保护蛋白，从而引起机体产生免疫应答的新型疫苗。核酸疫苗本身没有抗原性，可反复利用，并且免疫动物后可在体内长期存在，不断表达保护性蛋白，刺激机体产生较持久、较强的免疫应答，对动物产生持久保护作用。但目前本疫苗的主要缺点是安全性和体液免疫水平有待提高。
5．其他新型疫苗 除上述新型疫苗外，利用反向遗传学手段制备的嵌合疫苗、专业抗原提呈细胞树突细胞制备的树突细胞疫苗、T细胞疫苗等新型疫苗也在不断的研究和完善之中。反向疫苗学（reverse vaccinology）结合免疫信息学利用基因工程技术进行新疫苗的研发是近年来发展起来一种新策略。使得从抗原基因发现到疫苗研制的效率显著提高。
（三）疫苗研究存在的主要问题
（1）艾滋病、疟疾、结核病等旧有的传染病尚未得到有效控制，新的传染病不断出现，生物安全形势依然严峻，生物恐怖威胁依然存在。一些高发疾病如肿瘤、自身免疫病、慢性感染性疾病、认知性疾病、代谢性疾病治疗手段少预后不理想，疗效有待进一步提高，更重要的是还缺少特异性免疫治疗手段。
（2）虽然保护性免疫理论框架已经成熟，但具体疾病的保护性免疫及其抗原机制有待进一步揭示。
（3）疫苗的研制还远远不能满足精准医疗的要求，不能实现需要什么免疫就诱导什么免疫的愿望。如何精准地诱导特定的免疫，如何诱导比天然感染更好的免疫应答是新型疫苗研制的重要趋势，更是免疫学重大的科学和技术问题。
（4）抗原筛选与疫苗设计面临很大压力。抗原受到很多因素影响，在确定保护性抗原以后，该保护性抗原能否作为免疫原作为疫苗？针对外界病原体的预防性疫苗，保护性抗原能否覆盖所有病原亚型？针对病原体慢性感染的治疗性疫苗，确定的保护性抗原多半不能直接作为免疫原，需要在表位水平上从头设计或者改造抗原。针对自身抗原作为疫苗，需要考虑是否与体内其他重要功能分子交叉反应的表位或抗原组分，其表位免疫原性不够强，是否适合做候选免疫原，不适合如何改造与设计。针对自身免疫病疫苗如何通过设计T细胞拮抗剂实行其疫苗的设计和改造。