疫苗是人类历史上公共卫生改善方面最令人惊叹的进步之一。由于免疫系统的复杂性和细菌/病毒的快速进化，成功地开发和接种针对特定病原体的疫苗是一项了不起的成就。在全球收集大量临床分离株，并对其进行基因组序列分析已逐渐实现，而基因组学可以为我们筛选最可能成功的候选疫苗提供信息。大规模病原体基因组学和传染病泛基因组分析在疫苗开发中的应用已显示出了强大的优势。

令人鼓舞的是，在近期的《Nature》杂志上，Davies等人分析了2000多个A组链球菌(化脓性链球菌)基因组，检测了现有候选疫苗抗原的差异，并发现了编码潜在疫苗抗原的新的候选基因。强效的候选疫苗可能在所有菌株中普遍存在，并且变异程度较低。作者发现，28种抗原中有13种几乎在所有菌株中都携带，而且序列多样性很低。利用泛基因组方法，作者还能够通过分析保守的核心基因来发现新的候选疫苗抗原。A组链球菌是一个特别说明基因组学在疫苗开发方面潜力的例子。目前，这种流行的细菌病原体每年导致7亿多人感染，其中60多万人是严重的侵袭性感染。此外，免疫反应可导致急性风湿热或肾小球肾炎，在全球范围内，A组链球菌是导致死亡的十大感染性疾病之一。由于抗原变异、毒株多样性以及感染给免疫系统带来的挑战，针对这一特殊病原体的疫苗开发一直没有成功。在这种情况下，由于全球的化脓性链球菌S. pyogenes菌株具有遗传多样性，因此需要用大规模基因组学分析来判断候选疫苗抗原是否存在、以及抗原的序列变异。因此，只有采取全球的、泛基因组的方法进行分析，我们才能优化候选疫苗名单。

当然，基因组分析只是一个早期的初步筛选步骤，用以确定那些在各菌株中都存在、并在遗传水平上很保守的因素，以便进一步表征。后续仍有许多工作要做，比如要在动物模型和临床试验中检验、验证传染病疫苗的安全性和有效性。即便如此，用全球的基因组筛选潜在候选疫苗的方法仍是增加成功几率的有力途径，特别是对于目前不存在疫苗的病原体。

虽然疫苗和抗生素缓解了传染病的公共卫生负担，但是威胁仍在，比如耐药性的发展或新毒株的出现，基因组学可以作为一种强大的武器，使人类在传染病斗争中立于不败之地。（编译：刘亚青)

参考文献：Nature Genetics 2019;51:923