基因工程疫苗
第六章基因工程疫苗
时间
12世纪 1721年 1796年 1870 1884年 1885年 1901年 1909年
1909年
1933年
1949年
1954年 1955年
表5-1 疫苗发展史上的里程碑事件
事件
中国开始用人逗接种预防天花 人逗接种传入英国
E. Jenner为James Phipps接种牛痘，疫苗接种正式开始 L. Pasteur发明了第一个细菌减毒活疫苗——鸡霍乱疫苗 L. Pasteur发明了第一个病毒减毒活疫苗——狂犬病疫苗
学科领域
生物技术
作用和影响
遗传学
基因工程和DNA重组（包括基因 克隆和表达，DNA测序，DNA 合成，核酸内切酶和工具酶，
PCR，全基因图谱）
抗原鉴定和抗原分离 测定抗原的可变性 蛋白质抗原的基因工程
基因突变和减毒 重组微生物作为载体
多肽合成
鉴定抗原表位 研制多肽疫苗
化学
蛋白质结构 糖结构
计数及估测T和B细胞表位 多糖疫苗
15世纪中期我国的人痘苗接种法传至中东，后经改革进 行皮下接种。 1721年英驻土耳其的大使夫人，将此法又传至英与欧洲 各国。 人痘的发明是中国人民对世界医学的一大贡献。2000年 ，美国疾病控制与预防中心（Centers for Disease Control and Prevention，CDC）出版了《疫苗可预防疾病的流行病 学与预防学》第6版，在这本被誉为疫苗学权威手册首页的 “疫苗接种的里程碑”中，第一项即是“12世纪中国开始 用人痘接种预防天花”（见表6-1）。这是对中国首先开始 使用人痘接种预防天花是最早的免疫接种形式的肯定。
到19世纪末，人类在疫苗学领域里已经取得了辉煌 的成就，包括2个人用病毒减毒活疫苗（琴纳的牛痘， 巴斯德的狂犬病），3个人用细菌灭活疫苗（美国 Salmon和Smith、法国Chamberlai和Roux的伤寒、霍 乱和鼠疫），以及疫苗学的一些基础概念，如 Metchnikoff的的细胞免疫（1884年），Ehrlich的受 体理论（1897年）及毒素-抗毒素作用。
基因工程疫苗名词解释
基因工程疫苗名词解释基因工程疫苗是指利用基因工程技术对疫苗进行设计、合成和生产的一类疫苗。
这种疫苗是通过改造病原体或者病原体表面蛋白的基因，使其在宿主体内能够引起免疫反应，从而达到预防和治疗疾病的目的。
下面解释几个相关的名词：1. 基因工程：基因工程是通过人为改变生物体的基因组或基因的组合，以实现对生物体特性的改造的一门科学技术。
基因工程技术可以对基因进行剪切、复制、插入或删除等操作，从而使生物体产生新的功能或性状。
2. 病原体：病原体是指能够引起疾病的微生物、寄生虫、真菌或病毒等。
常见的病原体包括细菌、病毒、寄生虫等。
基因工程疫苗通常是通过对病原体的基因进行改造，使其失去致病能力，但仍能在宿主体内引起免疫反应。
3. 免疫反应：免疫反应是机体对病原体或其他异物的防御反应。
当病原体侵入机体时，机体的免疫系统会识别并攻击它们，从而保护机体免受感染或减轻感染的程度。
疫苗可以通过模拟免疫反应，使机体产生对病原体的免疫保护。
4. 病原体表面蛋白：病原体表面蛋白是病原体表面上的一种蛋白质，它可以与宿主细胞结合，从而引起感染。
基因工程疫苗通常会通过对病原体表面蛋白的基因进行改造，使其在宿主体内引起免疫反应，但失去致病能力。
5. 合成：合成是指通过人工合成方式生成目标物质。
在基因工程疫苗的制备过程中，科学家会利用先进的合成技术，将设计好的基因序列进行合成，从而获得目标疫苗。
6. 生产：生产是指将基因工程疫苗从实验室规模扩大到工业化生产的过程。
生产基因工程疫苗需要一系列工艺和设备，包括基因合成、质粒构建、细胞培养、纯化等步骤，能够大规模生产有效的疫苗。
总的来说，基因工程疫苗通过改造病原体的基因或病原体表面蛋白的基因，使其在宿主体内引起免疫反应，从而达到预防和治疗疾病的目的。
这类疫苗的研制和生产需要借助基因工程技术和合成技术，可以大规模应对传染病的爆发和传播。
基因工程疫苗GeneticEngineeringVaccine
疫苗
1976年E. Jenner 从挤奶女工感染的痘疱中获取疱 浆，接种接种8岁男孩J.Phipps 的手臂上，结果男 孩未感染上天花 1798年医学界正式承认疫苗 1980年世界卫生组织宣布全球消灭天花 疫苗：一切通过注射和粘膜途径接种，可诱导机体 产生针对特定致病原的特异性抗体或细胞免疫，从 而使机体获得保护或消灭该致病原能力的生物制品， 包括蛋白质、多糖、核酸、活载体或感染因子等。
全、感染非分裂细胞、增殖滴度高、可在 消化道和呼吸道繁殖，并能诱导粘膜免疫， 可制成口服制剂预防消化道和呼吸 道感染。
3、疱疹病毒（Herpesvirus）载体疫苗：
基因组大 （150kb)、容量大、宿主范围窄， 故安全、很多疱疹病毒经粘膜感染，诱导 粘膜免疫。 已用于载体研究的病毒有：单 纯疱疹病毒、伪狂犬病毒、火鸡疱疹病毒、 牛疱疹病毒I型、马疱疹病毒I型、传染性支 气管炎等。
疫苗种类
传统疫苗 灭活苗 弱毒苗 亚单位疫苗 新型疫苗 基因工程亚单位疫苗 基因缺失活疫苗 基因工程活载体疫苗 核酸疫苗
疫苗的基本成分
抗原=疫苗 佐剂：铝制佐剂、油制佐剂 防腐剂：硫柳汞、2-苯氧乙醇、氯仿 稳定剂：乳糖、明胶、山梨醇 灭火剂：物理法：加热、紫外线；化学法： 丙酮、酚、甲醛
疫苗的基本特性
安ห้องสมุดไป่ตู้性：是否致弱？是否反毒？灭活是否彻 底？是否污染？
免疫原性：免疫效果，抗体滴度，持续时间， 接种次数 稳定性：生物稳定性，物理稳定性
传统疫苗
灭活苗的研制方法
1、物理灭活
热灭活：56-57C一小时 紫外线灭活：最大限度保留抗原的完整性和免疫原性
第六章：基因工程病毒疫苗
第三节 基因工程病毒疫苗的设计与制备
一、设计策略 1、理想疫苗的特点： 有效、安全 产生免疫快 可大量生产 贮存运输方便 价格合理
2、亚单位疫苗设计策略
（1）抗原选择 能模拟诱生有效保护性抗体应答的抗原决 定簇 具有优势免疫的抗原决定簇 对人体安全 特异性 （2）表达载体及表达系统（按需要选择）
（3）减毒方法 体外减毒：异源宿主中连续传代或单一宿 主中反复连续传代。 冷适应筛选：将病毒在低温下连续或逐步 传代，诱导病毒基因组多处突变或损伤， 获得毒力减弱和各种标志特征的冷适应株， 以此制备的疫苗。
3.亚单位疫苗 （1）定义：提取或合成细菌、病毒外壳的特 殊蛋白结构，即抗原决定簇制成的疫苗。 （2）优点：副作用小、不含核酸、安全性高
（1）独特型：抗体分子与抗原结合的高变区的独特 结构 （2）抗独特型抗体疫苗：使用与特定抗原免疫原性 相近的抗抗体（Ab2）作抗原制成的疫苗（内影 像疫苗） （五）微胶囊疫苗（可控缓释疫苗） （1）用微胶囊技术将特定的抗原包裹后制成的疫苗。 （2）微胶囊：丙交酯和乙交酯的共聚物制成，可干 燥成粉状颗粒。
（2）研制阶段的要求： 插入基因：所有的背景清楚、克隆过程清楚 载体：背景（启动子、复制子、抗药性等） 清楚 宿主细胞：背景（来源、表型、遗传型及相 应的标记基因）清楚
第四节 基因工程病毒疫苗的研发现状
一、需研制的基因工程病毒疫苗
艾滋病 单纯疱疹病毒 乙型肝炎 巨细胞病毒 丙型肝炎 呼吸道合胞病毒 戊型肝炎 轮状病毒 登革热病毒 EBV肝炎 人乳头瘤病毒（宫颈癌）埃博拉病毒
二、新一代病毒疫苗（遗传重组疫苗）
（一）基因工程疫苗 定义：通过基因工程表达保护性抗原基因， 利用表达产物或重组体本身制成的疫苗。 种类：基因工程亚单位疫苗、载体疫苗、 核酸疫苗、基因缺失活疫苗、蛋白工程疫 苗
基因工程疫苗的优势与挑战：从实验室到临床的转化
基因工程疫苗的优势与挑战：从实验室到临床的转化【引言】基因工程疫苗作为一种新型疫苗，在抗击传染性疾病方面展现出巨大的潜力。
通过基因工程技术的应用，疫苗的生产速度、安全性和有效性得到了极大地提升。
然而，基因工程疫苗在从实验室到临床的转化过程中仍然面临一系列的挑战。
本文将重点探讨基因工程疫苗的优势与挑战，并对其在临床应用中的前景进行展望。
【基因工程疫苗的优势】1. 提高疫苗反应原理：基因工程疫苗通过将目标病原体的基因插入载体中，使其能够产生特定的抗原蛋白，从而激发人体免疫系统对疾病的保护性免疫反应。
相比传统疫苗，基因工程疫苗能够更加准确地模拟病原体的表面蛋白，使免疫系统更好地识别和攻击病原体。
2. 高效生产：基因工程疫苗的生产过程相对简单，可以大规模地进行。
通过转基因技术，目标基因可在细胞系中表达，从而大大提高了疫苗的生产效率和产量，并能够满足大规模疫苗接种的需求。
3. 安全性：基因工程疫苗通过与目标病原体的基因重新组合来进行设计，避免了使用活病毒或弱毒病毒株，从而大大降低了潜在的副作用和风险。
同时，基因工程疫苗所使用的载体通常来源于非致病性细菌或真菌，因此具有较高的安全性。
【基因工程疫苗的挑战】1. 完善技术难题：基因工程疫苗的开发需要先进的生物工程技术。
其中，最具挑战的是确保合成的基因能够正确表达和折叠成为功能完整的抗原蛋白，以及确保目标基因能够被宿主细胞稳定地表达。
这需要在基因组的正确定位、选择合适的启动子和控制序列等方面进行深入研究。
2. 免疫反应风险：基因工程疫苗虽然在激发免疫反应方面展现出显著的优势，但同时也有可能导致过度的免疫反应。
在疫苗设计中，需要仔细考虑抗原蛋白的选择、适合的剂量以及合适的接种方法，以避免过度刺激免疫系统，导致严重的免疫反应或自身免疫疾病。
3. 法规与伦理问题：基因工程疫苗的开发和临床应用都需要依照严格的法规和伦理规范进行。
在疫苗开发前期，需要进行大量的实验，包括动物实验和体外实验，以验证疫苗的安全性和有效性。
基因工程疫苗的研究与应用
基因工程疫苗的研究与应用基因工程疫苗是一种利用基因工程技术制造的疫苗，其原理是将病原体的基因序列克隆到表达载体中，然后将表达载体转染到宿主细胞中，使其表达病原体的抗原蛋白，从而诱导机体产生免疫反应，达到预防和治疗疾病的目的。
下面将从基因工程疫苗的研究和应用两个方面进行介绍。
一、基因工程疫苗的研究1、基因工程疫苗的发展历程基因工程疫苗的研究始于20世纪70年代，当时科学家们利用基因重组技术制造了第一种基因工程疫苗——乙型肝炎疫苗。
此后，随着基因工程技术的不断发展，基因工程疫苗的种类也不断增多，包括乙型脑炎疫苗、人乳头瘤病毒疫苗、流感疫苗等。
2、基因工程疫苗的研究方法基因工程疫苗的研究主要包括以下几个方面：（1）选择抗原基因：根据病原体的特点，选择合适的抗原基因进行克隆和表达。
（2）构建表达载体：将克隆的抗原基因插入表达载体中，构建基因工程疫苗。
（3）转染宿主细胞：将表达载体转染到宿主细胞中，使其表达病原体的抗原蛋白。
（4）纯化疫苗：通过各种手段对表达的疫苗进行纯化和提纯，得到高纯度的基因工程疫苗。
3、基因工程疫苗的优势基因工程疫苗相对于传统疫苗具有以下优势：（1）安全性高：基因工程疫苗不含有活病毒或活菌，不会引起疾病的传播和感染。
（2）免疫效果好：基因工程疫苗制备的抗原蛋白具有高度纯度和一致性，能够激发机体产生更强的免疫反应。
（3）生产成本低：基因工程疫苗的生产过程相对简单，能够大规模生产，从而降低生产成本。
二、基因工程疫苗的应用1、基因工程疫苗的预防作用基因工程疫苗可以用于预防多种传染病，如乙型肝炎、流感、人乳头瘤病毒等。
这些疫苗能够有效地激发机体产生免疫反应，从而预防疾病的发生和传播。
2、基因工程疫苗的治疗作用基因工程疫苗还可以用于治疗某些疾病，如癌症、艾滋病等。
这些疫苗能够诱导机体产生特异性免疫反应，杀死肿瘤细胞或抑制病毒的复制，从而起到治疗作用。
3、基因工程疫苗的发展前景随着基因工程技术的不断发展，基因工程疫苗的种类和应用范围也将不断扩大。
基因工程疫苗讲解
1.细菌性疾病亚单位疫苗:传统的细菌疫苗用全菌、 细菌胞壁抽提物或培养肉汤粗滤液制成,除免疫原外, 还含有很多有毒成分。鉴定和分离致病菌关键的免 疫原和毒力因子是研究细菌性亚单位疫苗的基础,现 已研制出预防产肠毒素大肠埃希氏菌、炭疽杆菌、 链球菌和牛布鲁氏菌病等的亚单位疫苗,都能对相应 的疾病产生有效的保护作用。
1.基因突变疫苗:这类疫苗是人为地将病原体的某个或某些 基因(复制非必需,或与毒力相关)全部或部分删除,使其毒力 下降,不再引起临床疾病,但仍能感染宿主并诱发保护性免 疫力。这种基因缺失的病毒作为疫苗的突出优点是不易返 祖而重新获得毒力。缺失的基因可作为一种遗传标志用于 建立鉴别诊断方法。虽然,到目前为止这类疫苗中成功的例 子还不多,但的确是研制疫苗的一个重要方向。
主的染色体中，并引起插入突变。尽管这种概率很低； (2)外源抗原的长期表达可能导致不利的免疫病理反
应； (3)使用编码细胞因子或协同刺激分子的基因可能具
有额外的危害； (4)有可能形成针对注射DNA的抗体和出现不利的自身
免疫紊乱； (5)所表达的抗原可能产生意外的生物活性。解决这
些安全问题是研究核酸疫苗的Байду номын сангаас点。
。优点 (1)抗原合成和递呈过程与病原的自然感染相 似，这是灭活疫苗和亚单位疫苗不能比拟的。 (2)便于制备多价疫苗。 (3)引起广泛的细胞免疫和体液免疫。 (4)避免了病毒本身毒力返租和整合到宿主染 色体。 (5)易于构建和制备，稳定性好. (6)成本低廉，适于规模化生产
核酸疫苗潜在的危险性： (1)被注射的、可由宿主吸收的DNA有可能被整合到宿
疹病毒、腺病毒、伪狂犬病毒、反转录病 毒等。
核酸疫苗(Nucleic vaccine)又名基因疫 苗(Gene vaccine)或DNA疫苗(DNA vaccine),是一种或多种抗原编码基因克隆 到真核表达载体上,将构建的重组质粒直接 注入到体内而激活机体免疫系统,因此也有 人称之为DNA免疫。它所合成的抗原蛋白 类似于亚单位疫苗,区别只在于核酸疫苗的 抗原蛋白是在免疫对象体内产生,并能引起 体液和细胞免疫反应。
基因工程疫苗与传统疫苗
基因工程疫苗与传统疫苗基因工程疫苗与传统疫苗及其特点所谓的基因工程疫苗就是使用DNA重组生物技术，把天然的或人工合成的遗传物质定向插入细菌、酵母菌或哺乳动物细胞中，使之充分表达，经纯化后而制得的疫苗。
而传统疫苗泛指所有用减毒或杀死的病原生物(细菌、病毒、立克次体等)或其抗原性物质所制成，用于预防接种的生物制品。
传统的疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。
它保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。
当动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后，免疫系统便会产生一定的保护物质，如免疫激素、活性生理物质、特殊抗体等;当动物再次接触到这种病原菌时，动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆，制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。
它的特点是:1、以完整的病原体作为抗原;2、在身上容易获得抗原;3、灭活不好会导致感染。
传统疫苗的研制和生产主要是通过改变培养条件，或在不同寄主动物上传代使致病微生物毒性减弱，或通过物理、化学方法将其灭活来完成的。
它存在着诸多局限性:1、动物和人类的病毒需要在动物细胞中培养，这使得疫苗生产的成本很高;2、疫苗中的致病物质在疫苗生产过程中有可能没有完全杀死或充分减毒，这会导致疫苗中含有强毒性致病物质，进而使得疾病在更大的范围内传播;3、减毒菌株有可能会发生突变;4、有些疾病(例如艾滋病)用传统的疫苗防治收效甚微而基因工程疫苗相对于传统疫苗来说不仅改善了传统疫苗的缺点，还存在很多优势:1、免疫保护力增强。
具有把保护性抗原基因插入载体的能力，修饰的载体能表达来自病原微生物的保护性抗原基因，细菌和病毒载体，都能产生兼有活疫苗和灭活苗优点的疫苗，这种类型的疫苗具有亚单位苗的安全性又具有活疫苗的效力;2、同种异株交叉保护3、制备简单，省时省力，生产费用相对较低，易于大规模使用(喷雾或气雾);4、应用较安全;5、产生持久免疫应答;6、贮存、运输方便7、可用于防治肿瘤基因工程提供了一个研制疫苗的更加合理的途径，现在可以在相对可以预测的情况下生产无致病性的、稳定的细菌和病毒，这与常规活疫苗研制的经典发展历程相反，同时还能生产与自然型病原可区分的疫苗，这将大大有助于疫病的诊断和扑灭程。
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基因工程疫苗-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII基因工程疫苗概述1 绪论现代意义的疫苗，就是一种使用抗原、通过诱发机体产生特异免疫反应、预防和治疗疾病或达到特定医学目的的生物制剂。
目前用于人类疾病防治的疫苗有20多种，根据预防对象可分为病毒疫苗和细菌疫苗，根据技术特点则分为传统疫苗和新型疫苗。
传统疫苗主要包括减毒活疫苗、灭活疫苗和亚单位疫苗；新型疫苗以基因工程疫苗为主，主要包括：基因工程疫苗（基因工程亚单位疫苗、基因工程载体疫苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗及蛋白工程疫苗）、遗传重组疫苗、合成肽疫苗、抗独特型抗体疫苗以及微胶囊可控缓释疫苗等。
人类自1796年第一次成功使用疫苗到现在已经制备了近60余种不同的疫苗(表1),这些疫苗使人类最终免除了天花的灾难,同时每年还使数以百万的人免遭多种疫病的侵害。
表1 主要人用疫苗的发明时间及成份时间疫苗成份1796 年天花疫苗异源病毒1885 年狂犬病疫苗灭活病毒1897 年鼠疫疫苗弱毒/灭活细菌1920 年伤寒疫苗灭活细菌或多糖1923 年白喉疫苗灭活毒素1926 年百日咳疫苗灭活毒素1927 年卡介苗弱毒菌1927 年破伤风疫苗灭活毒素1935 年黄热病疫苗弱毒病毒1936 年流感疫苗灭活病毒1955 年脊髓灰质炎注射疫苗灭活病毒1962 年脊髓灰质炎口服疫苗弱毒病毒1964 年麻疹疫苗弱毒病毒1967 年腮腺炎疫苗弱毒病毒1970 年风疹疫苗弱毒病毒1981 年乙肝疫苗蛋白质1985 年流感嗜血菌疫苗多糖1990 年甲肝疫苗灭活/弱毒病毒2基因工程疫苗即DNA 疫苗（遗传工程疫苗），是用重组DNA技术克隆并表达保护性抗原基因，利用表达的抗原产物或重组体本身（多数无毒性、无感染能力、有较强免疫原性）制成的疫苗。
基因工程疫苗就是用基因工程方法或分子克隆技术分离出病原的保护性抗原基因, 将其转人原核或真核系统使其表达出该病原的保护性抗原, 制成疫苗或者将病原的毒力相关基因删除掉或进行突变,使成为不带毒力相关基因的基因缺失苗或突变苗,基因工程疫苗只含有病原的部分组成,而常规疫苗往往是一个完整的病原体,因此基因工程疫苗的最大优点是安全性好, 对致病力强的病原更是如此。
与传统疫苗相比,基因工程疫苗还具有以下优点：第一,可以降低生产成本,更廉价更大批地生产。
第二,易于区分感染动物和免疫动物, 由于荃因工程苗中只含有病原的1-2 种蛋白成份,或者缺失某一蛋白成份, 因此通过检测野毒中含有, 而基因工程疫苗中没有的病毒蛋白的抗体可以方便地从免疫动物中区分出野毒感染者。
第三,利用活载体可制成多价疫苗,达到一针防多病的目的。
目前用于防制人和动物传染病的疫苗,无论是灭活苗、弱毒苗,还是亚单位苗,其研制都是以大量培养致病微生物为基础的,这不仅给疫苗的制造带来了局限性,同时在疫苗的安全性、免疫性能、产量及保存等诸多方面存在缺陷, 如病原微生物灭活不彻底,导致强毒散播；致弱的疫苗返强等。
近几年发展起来的基因工程技术为研制新的更为有效的疫苗带来了希望, 已成为目前生物技术的热点之一。
根据基因工程疫苗研制的技术路线和疫苗组成的不同,目前可分为四大类：①基因工程亚单位苗；②基因缺失苗或突变苗；③活载体苗；④DNA疫苗。
各种基因工程疫苗的性质见表2。
表2 几种基因工程苗的特性比较项目基因工程亚单位苗基因缺失或突变苗活载体苗DNA疫苗免疫效果较差好好较好免疫次数多次一次一次二次佐剂需要不需要不需要需要安全性好好较好好稳定性强强较强较强保存期长长较长较长研制周期较长较长长短亚单位疫苗基因工程亚单位疫苗（subunitvaccin）又称重组亚单位疫苗（Recombinant Subnit Vaccines），它通过DNA重组技术，在受体菌或细胞中高效表达编码病原微生物保护性抗原基因（protective antigen），将相应佐剂加入分泌的保护性肽段中乳化制成疫苗。
该疫苗仅含有病原体的部分抗原，使其免疫反应为单一蛋白质所诱导。
其具有安全性好，便于生产等优点。
在研制亚单位疫苗时，首要任务是选取目的基因，病原体保护性抗原的编码基因或具有协同保护功能的基因为优先选择，如病原体表面糖蛋白编码基因。
但对于易变异的病毒（如A型流感病毒）则选择各亚型共有的核心蛋白基因序列，然后在PCR对目的基因扩增后，选择合适的表达系统来表达基因产物。
目前原核表达系统（如大肠杆菌）是比较成熟的，但表达出的蛋白抗原性较差；而真核系统（如酵母）的表达产物好，有巨大发展潜力。
最后是加入佐剂，由于亚单位疫苗免疫原性较弱，因此需要既安全又有强活性的佐剂来增强其免疫效果。
吕舟等通过比较不同佐剂的猪附红细胞体亚单位疫苗的免疫效果，白油佐剂与弗氏佐剂均能使机体获得较高的免疫应答。
另外，荣俊等发现新型的纳米佐剂的易扩散性，减少了副反应，从而能更好地提高亚单位疫苗的安全性。
根据作用对象基因工程亚单位疫苗主要分为预防细菌性疾病、病毒性疾病和激素类三种：细菌性疾病亚单位疫苗，病毒性疾病亚单位疫苗，激素亚单位疫苗。
活载体疫苗基因工程重组活载体疫苗(Liverecombinant vaccine)是用基因工程技术将病毒或细菌(常为疫苗弱毒株)构建成一个载体，把外源基因插入其中使之表达的活疫苗。
用该类疫苗免疫后，同自然感染类似的是其向宿主免疫系统提交免疫原性蛋白的方式，同时其诱导包括体液免疫、细胞免疫，甚至黏膜免疫在内的多种免疫效应。
另外活载体疫苗可构建多价或多联疫苗，取得一针防多病的效果。
总之，病毒活载体疫苗既具有活疫苗免疫效力高、成本低的优点，也具有灭活疫苗的安全性好等优点，所以其是当今与未来疫苗研制与开发的重要方向之一。
该类疫苗主要分为两类：基因缺失疫苗和复制性活载体疫苗。
合成肽疫苗合成肽疫苗(Synthetical peptidevaccine) 也称表位疫苗，是根据病原体抗原表位或者抗原决定簇氨基酸序列特点而开发设计的一类疫苗。
该疫苗通过人工合成病原微生物的保护性多肽或抗原表位，并辅以适当的载体与佐剂而制成的一种新型基因工程疫苗。
特别适用于不能通过体外培养而获得足够量抗原的微生物病原体或生长滴度低的微生物。
肽疫苗具有诱发细胞反应强烈，持续时间长，有记忆功能等优点，但同时其缺点也很明显，比如抗原表位的局限性，某些需制造的肽段构象必须与完整病毒上的抗原决定簇构象一致，选定的单一抗原决定簇必须有足够强的免疫原性以及多肽合成和纯化技术的局限性等。
目前合成肽疫苗的生产成本昂贵，一般只用于人及珍稀动物。
合成肽疫苗的早期研究以口蹄疫病毒(FMDV)合成肽疫苗为主。
目前，我国已成功研制出猪O型FMD合成肽疫苗（多肽2570+7309）并投入生产销售。
中牧实业股份有限公司和申联生物医药(上海)有限公司均有猪口蹄疫O型合成肽疫苗产品问世。
陈方志等在对这两种产品的抗体水平进行检测时发现单次免疫即能维持阳性水平以上的抗体直至生猪出栏。
同时，在注射疫苗前后未观察到应激反应，也是该疫苗的一大优势。
另外国内天康公司正在进行二价口蹄疫合成肽疫苗的研究。
核酸疫苗核酸疫苗(Nucleic vaccine)又名基因疫苗(Gene vaccine) 或DNA 疫苗(DNA vaccine)，是通过重组DNA技术，定向插入抗原基因至动物细胞表达载体，在宿主细胞内筛选并获得重组克隆的过程。
简单说就是在动物体内接种能编码异源蛋白基因的质粒，产生的功能性蛋白并诱发免疫反应。
其合成的抗原蛋白类似于亚单位疫苗，但核酸疫苗的抗原蛋白是在免疫对象体内产生，并能引起全面的免疫反应。
核酸疫苗作为疫苗家族的新兴产物，相对于传统疫苗及亚单位疫苗，其最突出的优势有抗原合成和递呈过程类似于病原的自然感染，并通过MHCI类和II类分子直接递呈免疫系统。
特别是引起CD4+、CD8+T细胞亚群的活化。
另外细胞中只有所需抗原的基因得到表达，载体不具抗原性。
同时该疫苗易于构建和制备，适于规模化生产。
但其潜在危险性也不容忽视。
如外缘DNA整合到宿主的染色体中可能引起插入突变，外源抗原的长期表达及在体细胞的转移可能导致免疫病理反应，可能产生抗DNA抗体，导致自身免疫反应，所表达的抗原可能具多余的生物活性等。
解决这些安全问题才能使核酸疫苗进一步发展。
据报道，至2008年全球共有94种DNA疫苗产品在进行临床I期至III期试验。
犬的黑色素瘤与马的西尼罗病毒核酸疫苗在美国已注册成功。
国内疾病预防控制中心与北京生物制品研究所联合研制的DNA天坛痘苗复合型艾滋病疫苗已完成二期临床试验。
另外哈尔滨兽医研究所研制的禽流感DNA疫苗(H5亚型，pH5-GD)正在进行临床试验，免疫后HI抗体可持续1年，并持续抵抗强毒攻击。
结论基因工程疫苗技术是疫苗发展史上的一次新革命，它具有许多传统疫苗无法比拟的优点。
我国虽然在相关研究上起步较晚，但也已具备一定的基础，并研制多种新型疫苗投入生产，为我国动物疾病防控提供有力支持。
同时政府应加大扶持，并充分利用我国在基因工程上游操作的优势，在现有体系上进一步开发和创新，如开发新型分子佐剂和免疫增强剂，平衡制品种类与结构等举措来促进产业化进程。
基因工程疫苗的进一步发展对于构建完善的疫病防御体系，保障我国畜牧业的健康发展具有举足轻重的作用。
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