自从英国医生Jenner用牛痘苗（1798年）预防天花并获得成功以来，科学工作者又陆续研制了炭疽（Pasteur,1881年）、卡介苗（1923年）等30余种减毒、灭活疫苗。这些疫苗被称之为第一代疫苗。随着现代生物技术特别是基因工程技术的不断完善，人们又研制了乙型肝炎亚单位疫苗等第二代疫苗并陆续用于各类传染病的预防。上述疫苗在人类及动物疾病防治过程中发挥了很大作用，但是也有诸多不足，这就迫使人们继续寻找更为理想的疫苗。
1990年Wolff等注意到给小鼠直接肌肉注射纯化的DNA或RNA重组表达载体，可使载体上的基因在局部肌细胞内表达，这种表达可持续数月，甚至持续终生，且没有检出注射的外源核酸与宿主染色体整合。1991年Williams等发现输入的外源基因在体内的表达产物可诱导免疫应答。1992年，Tang等的实验进一步证实了Williams等的这一发现，并且首次使用基因枪来进行DNA疫苗的免疫。1993年Ulmer等证实小鼠肌肉注射含有编码甲型流感病毒核蛋白（NP）的重组质粒后，可有效地保护小鼠抗不同亚型的分离时间相隔34年的流感病毒的攻击。随后的大量动物试验都说明在合适的条件下，DNA接种后既能产生细胞免疫又能引起体液免疫。于是，DNA疫苗技术应运而生，并逐渐显示出它作为第三代疫苗的优越性。在1994年的世界卫生组织会议上，与会专家一致认为核酸疫苗将成为疾病防治中的又一个重要手段，特别是它将在一种疫苗预防多种疾病方面发挥作用。
近年来，尝试将DNA疫苗技术应用于兽医领域的研究越来越多，但是由于现阶段DNA疫苗成本相对较高，且不适于集约化养殖中的大群免疫，因而大大制约了DNA疫苗在畜牧业领域的实际应用。尽管如此，在应用研究中所取得的一些成果依然令人鼓舞，本文将就DNA疫苗技术在禽病防治中的应用研究进展作一简单综述。
一、DNA疫苗的优越性
与传统的疫苗相比，DNA疫苗有很多独到的优势：（1）外源抗原的表达与病毒自然感染相似，均为胞内表达，表达的产物能够进行翻译后修饰；具有与天然抗原相同的构象和免疫原性，可以同时激发机体产生细胞免疫、体液免疫和粘膜免疫应答，而且不受母源抗体的干扰；（2）结构简单，制备方便，易于标准化；（3）安全性好，无副作用，也没有减毒活疫苗毒力返强的危险性；（4）稳定性好，易于保存和运输；（5）能够克服新生动物由于免疫系统发育不完全而导致的免疫力低下的缺陷；（6）可将编码不同抗原的基因构建在同一个质粒中，或将携带不同抗原基因的多种重组质粒联合应用，制备多价疫苗或联苗。
这其中的许多优点都向人们展示了DNA疫苗在禽病防治中的美好前景。比如对于防治一些以细胞免疫为主的禽病而言，DNA疫苗就有其得天独厚的优势。此外，与新生哺乳动物一样，刚出壳的禽类免疫系统还很不健全，此时用常规疫苗免疫的效果比较差，因而在商业禽群中往往是通过对母禽进行免疫接种，使得它们的后代在出生时带有很高的母源抗体，从而在幼龄期能够获得对某些疾病的被动保护。因此除免疫系统不健全外，母源抗体也是干扰常规疫苗免疫效果的一个重要因素。在生产实践中必须等母源抗体下降到一定的水平之后才能进行常规疫苗的预防接种。但是在一个群体中母源抗体水平往往是呈正态分布的，因而可能会出现同一群体中当某些个体还有较高的母源抗体时，另一些个体已经由于母源抗体消退而进入相对易感期，这就给免疫时期确定带来了一定的麻烦。综合以上两方面的情况，DNA疫苗完全可以作为一种优秀的候选疫苗进入实际应用，既能弥补新生动物免疫功能的不足，又可克服母源抗体的干扰，而且还不会出现常规疫苗从免疫至出现保护性免疫应答之间的“免疫真空”，已经有一些报道进行了这方面阐述。
表面蛋白易漂变的病毒防制一直是禽病防制中的一个难点，但是选择病毒的编码保守蛋白的核苷酸序列插入合适的真核表达载体制成DNA疫苗，有可能对同一种病原的漂变型或新型毒株产生交叉免疫保护反应，从而克服表面蛋白漂变造成的免疫逃避现象。A型流感病毒可以同时感染人、禽、小鼠等多种动物宿主，在豚鼠模型中，携带NP基因的DNA疫苗能够对不同亚型病毒感染提供交叉保护。在鸡的试验中，编码H5亚型流感病毒NA或HA基因的质粒，能够同时对H5N8和H7N7亚型病毒的攻击提供保护[25]。H5亚型HA基因免疫对不同抗原突变株可提供95%的交叉保护[26]。在临床上，IBV的致病特征非常复杂，包括呼吸型、肾型、肠型、生殖型等, Seo等利用编码IBV Gray株（肾型）N蛋白羧基端120个氨基酸的多肽诱导了CTL反应，能与不同血清型的IBV Arkansas 株和Mass41株（呼吸型）发生交叉反应，并能保护IBV的急性感染。
研制出一种“万能疫苗”，一次接种即可产生对所有疾病的免疫保护，这一直是人们所期望的。对于家禽业而言，多次免疫不仅增加生产成本，而且会对鸡造成很大的应激反应，因此这种万能疫苗的设想对于家禽业无疑是一个福音，而这种美好的设想也许能够通过DNA疫苗技术而得到实现。
二、DNA疫苗的结构
（一）、真核表达质粒
真核表达质粒是DNA疫苗的基本骨架，由五个最基本的部分组成：细菌的复制原点、哺乳动物细胞启动子/增强子、多克隆位点、哺乳动物的聚腺苷酸终止信号及抗生素抗性基因。DNA疫苗的免疫效果往往与外源基因在体内的表达量呈正相关，为了使目的基因在体内获得最大限度的表达，往往需要针对不同宿主细胞的类型对载体的调控元件进行优化。这方面的工作在禽类DNA疫苗的研究中，还开展得比较少，只有少数的报道对不同的启动子和终止信号进行了比较。迄今为止，研究得较多的启动子有人巨细胞病毒极早期启动子，劳氏肉瘤病毒启动子，鸡ß肌动蛋白启动子，SV40启动子，许多研究都表明CMV启动子优于其它启动子，是目前所发现的最强的启动子。只有一项研究对不同的终止信号进行了比较，发现人工合成的聚腺苷酸信号与牛生长激素的聚腺苷酸信号之间没有显著差异[29]。
含某些病毒复制子的DNA或RNA载体能在禽类细胞内复制，与常规质粒载体一样能有效地表达外源基因。Zhou等[30]以含流感病毒核蛋白的Semliki forest virus (SFV) RNA免疫小鼠，产生了较强的细胞和体液免疫应答，该重组RNA也能在体内自我复制。Phenix 等将E.coli lacZ基因克隆入SFV制备表达质粒，免疫SPF鸡后产生特异性抗体效价高于常规的CMV启动子载体，利用SFV在体外培养的细胞上表达IBDV VP2和VP2/VP4/VP3可与IBDV单克隆抗体发生结合，免疫鸡可检测到病毒血清中和抗体。另外，SFV也已先后用于IBV和MDV的DNA疫苗的研究，都能诱导禽类产生较强的免疫应答[27、32]。类似的报道还有，Hariharan等以辛德毕斯（Sindbis）病毒复制子为载体构建了表达单纯疱疹病毒gB基因的DNA疫苗质粒，该质粒可在动物体内复制，其免疫效果较非复制型载体DNA疫苗高100-1000倍。
（二）、抗原基因
抗原基因也是DNA疫苗的基本骨架之一，用于构建真核表达质粒的免疫原基因包括病毒的抗原基因、活性多肽、蛋白类激素生长因子和细胞因子等基因。在已报道的DNA疫苗中，一般采用病原的主要保护性抗原基因或是主要保护性抗原的前体蛋白基因，或是包含抗原中和表位的多肽基因作为免疫原基因，也可以将具有协同功能的基因以双顺反子或融合表达形式同时克隆入同一载体中。
DNA疫苗诱导禽类产生免疫应答的能力还依赖于抗原的结构，如信号肽序列的有无、抗原蛋白的稳定性、抗原基因中密码子的使用情况等。Fordor等首次构建了编码有IBDV的主要保护性抗原基因的DNA疫苗，但是并不能诱导产生特异性的中和抗体和对强毒的攻击保护，因为VP2蛋白具有很强的构象依赖性，未能正确折叠就无诱导免疫反应的能力；而编码有IBDV多聚蛋白（VP2/VP4/VP3）基因的DNA疫苗诱导产生了保护性免疫应答，因为体内外表达的VP2/VP4/VP3可正确地剪切和加工成具有天然构象的VP2蛋白，同时蛋白之间的相互作用可形成病毒样颗粒（Virus like particle, VLP）具有稳定抗原表位的作用。
对于一些未知的病原微生物无法确定其主要保护性抗原基因，这种情况下，可以通过表达文库进行免疫（Expression library immunization, ELI）, 即将克隆有该病原基因组DNA随机酶切片段的一套质粒DNA同时接种动物，从而使动物产生完全的免疫保护。为了避免克隆所有片段所造成的负担，一种线性表达元件（Linear expression element, LEE）技术应运而生，该技术能够直接将CMV启动子和终止信号加于ORF两侧，然后直接以整套线性表达元件免疫动物，使得工作大大简化。
