簡介
基因疫苗的分子路線載體構建
獲得準確的抗原編碼基因並將它插入到合適的載體DNA上，是發展基因疫苗的主要工作。
基因分離
製備DNA疫苗首先要獲得編碼抗原的基因，一般選擇編碼病原體表面糖蛋白的基因。抗原蛋白產生後可在宿主體內正確糖基化，從而誘導對病原體的免疫應答反應；對於易變異的病原體，最好選擇各種變型都具有的核心蛋白保守的DNA序列，這樣可對各種變異的病原體產生免疫應答反應，避免因病原體變異產生的免疫逃避問題。目前普遍用表達文庫免疫（ELI）技術從各種已知或未知的病原體基因組中獲得免疫活性基因。ELI是將病原體基因文庫中病原體DNA片段插入特定的質粒中，再利用基因免疫技術篩選病原體基因組中具有免疫保護功能的基因片段。
首先提取出病原體的DNA或RNA，並將RNA反轉錄成DNA，然後通過PCR得到目的基因的DNA片段，並插入合適的酶切位點以便下一步克隆。
載體構建
基因疫苗（1）細菌複製子，以便質粒DNA在細菌體內複製擴增，得到大量的拷貝，但不能在宿主細胞（真核細胞）中複製；
（2）原核生物選擇性標記基因，如抗生素抗性基因，以篩選含有質粒DNA的陽性細菌克隆（菌株）；
（3）真核生物的啟動子、增強子、終止子、內含子等轉錄調控元件；
（4）編碼抗原蛋白的目的基因序列；
（5）多聚核苷酸信號序列，以保證mRNA翻譯時適時終止。
另外，基因疫苗質粒載體通常含有一段未甲基化的CpG序列，其具有刺激Th1細胞的免疫活性。
免疫方法
1、直接注射法：裸質粒DNA或經脂質體包裹的裸質粒DNA直接從肌肉、皮內、皮下、黏膜、靜脈內注射。包裹DNA的脂質體能與組織細胞發生膜融合，而將DNA攝入，減少了核酸酶對DNA的破壞。
2、基因槍轟擊法：將質粒DNA包被在金微粒子表面，用基因槍將包被DNA的金微粒子高速穿入組織細胞。這種方法效率高，免疫應答強烈，但操作複雜，需特殊設備。
3、細菌或病毒攜帶法：選擇一種容易進入某組織器官的細菌或病毒，將其繁殖基因去掉形成繁殖缺陷菌株，然後將質粒DNA轉化到該細菌或病毒中，當這些細菌或病毒進入某組織器官後，由於不能繁殖，則自身裂解而釋放出質粒DNA。
4、口服、噴鼻或滴鼻法。
應答反應
質粒DNA在細胞內表達的多肽抗原與宿主的MHCI和MHCⅡ類分子結合後，提呈給免疫活性細胞(ICC)，誘導多種免疫反應（如右圖）：一是體液免疫反應；二是細胞毒素T淋巴細胞免疫反應；三是輔助T細胞反應。有關抗原蛋白產生的免疫應答機理還不太清楚。影響因素
影響基因疫苗效果的因素很多，主要有：
（1）質粒載體骨架機構：一般說來，質粒中內含子序列、多聚A序列和免疫刺激序列，都會影響免疫效果。
（2）免疫質粒DNA的給藥劑量和導入細胞的效率：免疫的劑量越大，進入細胞的DNA就越多，產生的免疫效果越好。
（3）抗原蛋白在宿主細胞的表達效率。
（4）免疫次數、注射方式和給藥途徑。
優缺點
優點
與傳統疫苗相比，基因疫苗具有以下顯著的優越性：
1、質粒DNA非常穩定，易於貯存和運輸，使用方便。而且製備簡單，容易大量生產，成本低。對於毒性大、危險的病毒，以及難以提取抗原的疫苗，基因疫苗的製備相對安全，容易得多。
2、質粒DNA在宿主體內可較長時間存在，抗原基因在體內持續表達產生抗原蛋白，不斷刺激機體免疫系統產生長程免疫，免疫效果可靠。
3、基因疫苗不僅可以產生體液免疫應答，而且可以導致細胞毒素T淋巴細胞激活而誘導細胞免疫，而傳統的疫苗只有活苗可誘導細胞免疫，但存在活疫苗的毒力回升的危險。
4、用核心蛋白保守DNA序列製備的基因疫苗對病原體（細菌或病毒）的各變異亞型都可產生免疫應答，從而避免因病原體變異而造成的免疫逃避問題。
5、一個質粒載體可克隆多個抗原基因組成多價苗，從而一種基因疫苗可預防多種疾病。
6、質粒DNA無免疫原性，不會像重組疫苗那樣誘發針對載體的自身免疫反應，至少目前沒有檢測到抗DNA抗體的報導。另外，基因疫苗還不會受機體已有抗體的影響。
缺點
作為一類新型疫苗，基因疫苗還有不少需要進一步研究的問題：
1、安全性問題：質粒DNA一般不會整合到宿主細胞的基因組上，目前（2012年）也未發現插入突變的證據。但不能完全排除少數質粒DNA插入到染色體上引起突變的可能性。一旦整合到基因組中就可能使細胞癌基因激活或抑癌基因失活。
2、保護效率問題：目前（2012年）為止，基因疫苗的免疫效率很難達到百分之百的免疫保護，且存在明顯的種屬個體差異，這可能與不同動物細胞需要不同啟動子、抗原基因、給藥方法途徑、給藥量有關。
3、免疫耐受問題：基因疫苗體內持續表達產生抗原蛋白，可能打破機體本身的免疫平衡，引發免疫耐受。
