基因工程疫苗是使用重组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制成的疫苗。主要包括基因工程亚单位疫苗、基因工程载体疫苗、核酸疫苗及基因缺失活疫苗等。
（一）基因工程亚单位疫苗
gene engineered subunit vaccine
基因工程亚单位疫苗是将基因工程表达的蛋白抗原纯化后制成的疫苗。用基因工程表达的抗原产量大、纯度高、免疫原性好，可用来替代常规方法生产的亚单位疫苗。表达外源抗原的表达系统主要有细菌、酵母、哺乳动物细胞和昆虫细胞等。
基因工程亚单位疫苗具有良好的安全性，为增加免疫原性通常使用佐剂。例如重组DNA乙肝疫苗系将含编码HBsAg基因的质粒引入酵母或哺乳动物细胞，均含由226个氨基酸残基组成的S基因表达产物HBsAg蛋白。用重组酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）作为宿主制备的乙肝疫苗使用最为广泛，将HBsAg基因插入大肠杆菌-酵母穿梭质粒中酵母启动序列下游，转化宿主菌后形成工程菌。酵母细胞表达的HBsAg不分泌到细胞外，需破碎细胞再经分离技术包括层析和过滤等提纯去除酵母成分。所表达的HBsAg多肽自主聚合成具有免疫原性的球形颗粒，与慢性HBV感染者血清中天然的直径22nm的HBsAg颗粒相似。
自2006年以来，相继研发了两种人乳头瘤病毒（HPV）疫苗。默克公司采用重组酵母制备了4价疫苗（HPV6、11、16、18型），使用铝佐剂增效，已在70多国家注册；史克公司采用重组杆状病毒制备了2价（HPV16、18型）疫苗，使用AS04佐剂（明矾和甲磷酰脂质A）增效。两种疫苗均能预防相应HPV感染和癌症前期病变的发展。
（二）载体疫苗
vectored vaccine
载体疫苗是利用微生物做载体，将保护性抗原基因重组到微生物体中，使用能表达保护性抗原基因的重组微生物制成的疫苗。这种疫苗多为活疫苗，重组体用量少，抗原不需纯化，免疫接种后重组体在机体内繁殖产生大量抗原刺激机体产生特异免疫应答，载体可发挥佐剂效应增强免疫效果。
这类疫苗的载体通常为特定微生物的疫苗株，如痘苗病毒、腺病毒（adenovirus）、霍乱弧菌、沙门菌、卡介苗等。其缺点是机体内针对载体的抗体不论是免疫前存在的或是免疫后产生的，都会对相应载体疫苗的再次免疫效果产生一定影响。
近年研制的“非复制型”载体可望改善再次免疫问题。使用复制型或非复制型病毒株作为载体研究了多种艾滋病（acquired immunodeficiency syndrome，AIDS，获得性免疫缺陷综合征）候选疫苗，正在进行临床研究。以腺病毒为载体的艾滋病候选疫苗已完成Ⅲ期临床研究，显示有预防感染的保护效果。
（三）核酸疫苗
nucleic acid vaccine
核酸疫苗也称基因疫苗（gene vaccine），是使用能够表达抗原的基因本身即核酸制成的疫苗。与基因工程亚单位疫苗和载体疫苗的区别是，疫苗成分不是基因表达产物或重组微生物，而是基因本身，即核酸（RNA或DNA）。
DNA疫苗除可以通过在注射部位细胞表达外源抗原，还可以在吞噬了外源抗原基因的免疫细胞内直接表达外源抗原，诱发机体免疫应答。DNA疫苗易于制备，便于保存，可多次免疫，能诱发全面免疫应答（相关阅读：浅析DNA疫苗的过去与未来）。
DNA疫苗在小动物实验中显示有良好的免疫效果。如流感DNA疫苗能在小鼠体内表达流感病毒序列保守的核蛋白，对不同毒株的攻击有交叉免疫保护，提示有望制成通用疫苗；乙型肝炎DNA疫苗可消除转基因动物体内的乙型肝炎表面抗原，提示有治疗作用。
一些DNA疫苗在小鼠实验中能诱导很强免疫应答并显示免疫效果，但对大动物和人体的免疫效果都不理想。至今已有艾滋病、流感、单纯疱疹、乙型肝炎、疟疾等多种DNA疫苗进行了临床研究，由于表达量低而免疫应答欠佳。提高DNA疫苗的抗原表达，提高免疫原性和抗感染的免疫保护力，仍是DNA疫苗研究领域中的关键问题。
（四）基因缺失活疫苗
gene deleted live vaccine
基因缺失疫苗使用通过分子生物学技术去除与毒力有关基因获得的缺失突变毒株制成的疫苗。与自然突变株（多数为点突变毒株）相比，基因缺失突变株具有突变性状明确、稳定、不易返祖的优点，因而是研究安全有效的新型疫苗的重要途径。
CVD103- HgR株口服霍乱弧菌减毒活疫苗已在加拿大和欧洲、南美一些国家注册上市，该疫苗株缺失了94%编码CTA1亚单位基因，同时在溶血素A（hlyA）基因位点插入了汞抗性基因，以区分疫苗株和野毒株。定向缺失编码关键代谢途径上酶基因或调控系统基因，构建双重或三重基因缺失突变株，已有多株伤寒沙门菌减毒株进行了志愿者的临床考核。
对登革病毒（dengue viruses）4型814669株3’端非编码区进行一系列的缺失突变，发现缺乏172～142位30个核苷酸的突变株（430）空斑变小，对猴子的毒力减弱，不产生病毒血症，而能诱生中和抗体，临床研究证明副作用低并有良好的抗体应答，有可能发展为活疫苗株。
（五）遗传重配疫苗
genetic reassortment vaccine
遗传重配疫苗指使用遗传重配方法获得的重组微生物制成的疫苗。通常是将对人体无致病性的弱毒株与强毒株（多为野毒株）混合感染，弱毒株与野毒株间发生基因组片段交换造成重配，然后使用特异方法筛选出对人体不致病但又含有野毒株免疫原性基因片段的重配毒株。
遗传重配适用于分节段基因组病毒，如甲型流感病毒、轮状病毒等。甲型流感病毒基因组含8个基因片段，其中两个表面基因编码HA和NA蛋白，具有免疫原性。将实验室预先经过低温培养传代减毒的冷适应（cold- adapted，ca）弱毒株，与新出现的流感野生株在细胞培养内进行共感染培养，经相应基因交换，产生的重配病毒含有野生株的表面抗原HA和NA基因以及弱毒株的6个内部基因，重配病毒具有新出现的流感病毒的抗原性和对人无致病性的弱毒特性。
另外也可以应用在实验室长期适应、在鸡胚中具有高复制能力的减毒株如PR8株与新出现的流感野毒株进行重配，而获得在鸡胚内高复制能力的弱毒疫苗株，用以制备灭活疫苗，可提高疫苗产量。重配病毒制备的流感活疫苗在国外已上市，其优点为对所有年龄组，包括儿童每年仅接种1次；以自然感染途径（滴鼻或喷鼻）接种，使用方便；产生局部和体液免疫；可以快速生产；每一鸡胚生产的疫苗剂量高于灭活疫苗。
轮状病毒（rotavirus）基因组含11个片段，其中一个基因片段编码的结构蛋白VP7，为诱生中和抗体的主要蛋白。牛或猴轮状病毒对人的毒力很弱或无致病性。将牛（或猴）轮状病毒和人的野生型轮状病毒共感染非洲绿猴肾细胞，人轮状病毒的VP7基因与牛轮状病毒相应基因替换，并与牛的其他10个基因重组产生的重配病毒含人轮状病毒VP7和牛轮状病毒的10个基因。在实际操作中为了筛选含人VP7基因的重配病毒，可以加抗动物源VP7蛋白的抗血清进行抑制筛选，获得的重配病毒具有人轮状病毒的免疫原性和牛轮状病毒的弱毒特性，可用于制备活疫苗。默克公司开发的5价人-牛重配轮状病毒疫苗已于2006年注册上市。
遗传重配是用不同病毒混合感染细胞，然后筛选重配病毒，有很大的盲目性。近年发展起来的反向遗传新技术，可以对分节段的RNA病毒进行定向重配，提高了重配效率。
参考文章：《疫苗研究与应用》.人民卫生出版社