鸡新城疫（ND）是一种烈性病毒性家禽传染病，被国际兽疫局（OIE）列为对畜禽危害最大的A类传染病之一。本病自1926年被发现以来，已经在世界范围内多次流行，给养禽业造成了巨大的经济损失。免疫接种仍是目前控制ND的主要手段。由于常规疫苗的免疫保护期往往不长，虽然商品鸡群在整个饲养长期内多次进行免疫接种，仍有可能感染新城疫病毒（NDV）强毒，造成非典型ND的流行。因疫苗的广泛使用，从现场鸡群中分离到NDV或检测到NDV抗体，均不能作出ND感染的诊断，这就给ND的诊断和清群带了困难。常规弱毒疫苗和中等毒力疫苗还可在鸡呼吸道复制，引起温和的病变，增加了对细菌继发感染的易感性。为了弥补常规疫苗的不足，国内外许多实验室从80年代末开始利用重组DNA技术研制ND基因工程疫苗，在DNA疫苗、亚单位苗和活载体疫苗方面都进行了探索，NDV主要免疫保护性抗原F和HN已在多种系统中得到表达。1990年表达F基因的重组鸡痘病毒在美国注册。1995年美国农业部正式批准重组鸡痘病毒活载体苗Vector VAX FP－N的商品化，该重组活疫苗免疫效果与常规ND疫苗相当，并且一次免疫即可保护鸡抵抗NDV强毒的攻击。
在DNA疫苗研究方面，日本学者Sakaguchi等将NDV F基因插入质粒载体，F基因的表达受巨细胞病毒早期增强子和鸡β肌动蛋白启动子控制。一周龄试验鸡肌肉内注射重组质粒后，有2／5注射线性质粒的鸡和4／5注射线性质粒与脂质体转染剂混合物的鸡产生了高水平针对F蛋白的抗体，而注射闭环状质粒的鸡不能产生抗体。免疫9个星期后，体内有抗体的试验鸡都能抵抗致死剂量NDV强毒的攻击。
杆状病毒载体系统是研制ND亚单位苗的主要工具，它是以昆虫杆状病毒为外源基因载体，以昆虫和昆虫细胞为受体的表达系统。苜蓿丫纹夜蛾核型多角体病毒和草地贪夜蛾细胞系统是常用的杆状病毒载体系统研究模型。与细菌、酵母和哺乳动物细胞表达系统相比，杆状病毒表达系统具有表达产量高。产物可进行翻译后加工特点。该系统表达产物的抗原性、免疫原性等生物活性与天然蛋白相似，并可通过感染昆虫幼虫从而大量提取基因工程产品。迄今为止，已有NDV B1 Hitchner株、Miyadera株、D26株的HN和F基因在杆状病毒系统中表达。经检测表达的F和HN均经过糖基化加工，HN具有神经氨酸酶和血凝素两种活性。用感染重组杆状病毒的家蚕或组织细胞加工制备成油佐剂疫苗，能使免疫接种的试验鸡产生对强毒攻击的抵抗力。MoriH等构建了表达F基因的重组杆状病毒HyF121，用该重组病毒免疫的鸡除能抵抗强毒攻击外，还不诱导产生针对HN和NP的抗体，表明NDV强毒在免疫鸡的体内不能够复制。这样就能方便地用血清学试验来区分重组杯状病毒免疫鸡和自然感染或接种NDV的鸡。
虽然DNA疫苗和亚单位疫苗均显示了良好的免疫性能，而且不会对公众健康和生态环境产生任何潜在的不良影响，但是受禽用疫苗价格的限制，往往难以实际推广和应用。因此，大多数学者主张ND基因工程疫苗研究采用以病毒或细菌为载体的活疫苗技术路线，这方面的研究开始于用痘苗病毒构建重组病毒，随后发展了包括其它种类痘病毒、疱疹病毒、反转录病毒和沙门氏菌减毒株等活载体重组体，其中又以重组痘病毒和重组疱疹病毒研究最为深入，尤其是前者更经常见于报道。经过试验，这些重组体作为疫苗是有效的，兼有活疫苗和亚单位苗的特点，所表达的抗原以半复制的形式提呈给宿主，可成功地诱导各种类型的免疫应答。 疱疹病毒活载体苗的构建方法可参见下文重组痘病毒部分，由于疱疹病毒的复制利用细胞酶系统，所以采用真核启动子构建重组病毒。1991年Morsan R．W．等将NDV的HN、F基因分别克隆火鸡疱疹病毒（HVT）的复制非必需区US2，利用Rous肉瘤病毒LTR的强启动子构建了重组HVT。重组HVT在组织培养和鸡体内都十分稳定，保持了充分的感染性。分别用表达F、HN的重组HVT腹腔接种一日龄SPF白莱航鸡，第28天以NDVTexas GB肌肉接种攻毒，产生了90％和47％的保护率；而经口攻毒时，均不能抵抗NDV在气管内的复制。含有NDV和HVT母源抗体的1日龄商品肉鸡接种表达F的重组HVT，对NDV强毒攻击能产生与B1 Hitchner活疫苗相当的保护率，达73％。重组HVT和野生型HVT免疫鸡对马立克氏病毒强毒攻击提供同等水平的保护。Sakaguchi等构建了表达NDV F蛋白的重组Ⅰ型马立克氏病毒（rMDV1），F基因被插入到Ⅰ型马立克氏病毒US10基因内，在SV40晚期启动子控制下得到显著表达。1日龄SPF鸡接种rMDV1后，4周龄时几乎所有鸡（＞95％）都能抵抗NDV病毒，而对MDV强毒攻击的保护率为100％；针对NDV F和MDV的抗体至少存在11周，国内陈傅言和赵军等亦在HVT中表达了NDV Miydera株的HN基因。
痘病毒是最大的DAN病毒，基因组长约180～300Kb，用其作为病毒活载体可容纳较多的外源基因，并有大量的复制非必需片段可作为插入外源基因的位点。痘病毒基因组DNA不具有感染性，它在细胞中的复制是在病毒自身的酶和独特的调控信号作用下进行的，与真核细胞的基因表达调控机理不同。有别于其它DNA病毒，痘病毒的转录、翻译和装配均发生在细胞质中，这有利于将外源基因导入痘病毒基因组中及表达产物的检测。重组痘病毒表达的蛋白质存在加工、修饰及转移过程，如糖基化和磷酸化等，以较高级的形式存在，因此抗原性变异不大。由于重组痘病毒活载体苗的这些独特优点，使其最有可能成为实用化的ND基因工程疫苗，因此是国内外众多实验室研究的方向。构建重组痘病毒分两步进行。第一步是构建转移载体质粒，此质粒带有痘苗病毒启动子，其下游连接外源基因，在它们的两侧为痘病毒复制非必需DNA序列。第二步是将转移载体质粒导入痘病毒感染的细胞中，痘病毒DNA与质粒中的同源序列在细胞内发生同源重组，由此将外源基因组装到痘病毒基因组的特定部位，而构建出重组痘病毒。重组痘病毒筛选方法有两种。第一种是以病毒本身的胸苷激酶（TK）基因作为选择标记，采用痘病毒TK基因构建转移载体质粒，在受痘病毒感染的表型为TK－的细胞内发生同源重组，而形成TK－并带外源基因的重组痘苗病毒；在培养液中加入5－溴尿嘧啶脱氧核苷（BudR），TK+病毒不能存活，而TK一重组病毒能增殖。这一系统需要适合病毒生长并能产生蚀斑的TK一细胞系。另一种选择系统是以细菌β半乳糖苷酶（LacZ）基因、新霉素磷酸转移酶（Neo）基因、大肠杆菌Ecogpt基因等作为选择标志，在构建转移载体质粒时，将标志基因和源基因并表达。LacZ与其底物X－gal呈蓝色反应，在含X－gal的培养条件可筛选到蓝色的重组病毒；Neo可使宿主细胞对抗生素G418产生抗性，在含G418的培养条件下可筛选到重组病毒；Ecogpt基因的编码产物为黄嘌呤－鸟嘌呤磷酸核糖转移酶，感染重组病毒的细胞能在霉酚酸、氨基嘌呤等嘌呤代谢抑制剂存在的条件下生长。十多年来，已有许多表达NDV基因的重组痘病毒被构建。
虽然对痘苗病毒载体的研究起步最早，但由于痘苗病毒能在哺乳动物体内复制，人们对它的生物安全性存在某种疑问，担心与天花病毒类似的痘苗病毒在动物上应用会进化出对人类有致病性的新病毒，因而重组痘苗病毒难以成为商品化禽用疫苗。基于以上考虑，在哺乳动物中不能复制的鸡痘病毒、鸽痘病毒等具有宿主限制性的食痘病毒无疑是研制ND基因工程疫苗的理想载体。关于重组禽痘病毒的免疫效力，几乎所有的报道都得出相似的结果。即不论是单独表达F或HN糖蛋白之一，还是共表达F和HN糖蛋白，都能使SPF免疫鸡产生对强毒攻击的保护作用，这种免疫力至少维持8周。Taylor等发现，表达F的重组鸡痘病毒的保护率因接种途径而异，口服或滴鼻免疫只能产生部分保护，而肌肉或翅部接种能产生完全保护。口服或滴鼻产生抗体的过程慢而且水平低，而肌肉或翅部接种产生的应答要强烈得多。Letellier等构建的表达F的重组鸽痘病毒也有类似现象。这种差异可能是由于重组病毒在呼吸道不能充分复制所致。Edbauer等构建的表达HN的重组鸡痘病毒一次或二次免疫雏鸡（肌肉接种104TCID50／鸡）均可提供100％保护，而点眼二次和一次免疫仅能提供30％和10％的保护率。
重组禽痘病毒的免疫机理还不明确。SPF鸡接种重组病毒后显然都能产生相应抗体，然而有些重组病毒产生的抗体在体外试验时却不能中和NDV感染。对流感病毒研究表明，产生细胞免疫的抗原主要存在于病毒内部结构蛋白上，但表达流感病毒核衣壳蛋白的重组痘苗病毒却不能产生免疫保护作用，而表达血凝素（HA）的重组痘菌病毒能提供对强毒攻击的抵抗力，这说明体液免疫在清除副粘和正粘病毒感染中起重要作用。用化学方法去除法氏囊的鸡，接种重组鸡痘病毒疫苗后不能抵抗NDV强毒攻击，免疫保护似乎是抗体提供的。Taylor等发现，l日龄商品鸡接种表达F／HN的重组鸡痘病毒疫苗后，28日龄时检测不到针对NDV的HI抗体，但试验鸡却能抵抗强毒感染；显然这种保护作用是接种重组疫苗后产生了足够的记忆性B细胞或细胞免疫引起，或者是两者兼起作用。在Tavlor等的研究中还发现，非肠道途径接种重组鸡痘病毒亦能产生对NDV呼吸道攻毒的保护作用，这和翅翼接种表达禽流感HA的重组禽痘病毒能抵抗呼吸道攻毒的结果相一致。由于种鸡和商品鸡一般都进行针对NDV和FPV的免疫接种，和其它活疫苗一样，重组鸡痘病毒疫苗的应用也有可能受到鸡体内已有的两种免疫的干扰。为了评价针对NDV和FPV的母源抗体对雏鸡接种重组FPV的影响，Taylor等进行了一系列试验。结果发现针对EPV的免疫几乎不影响重组FPV的效果。不管种鸡是否接种过FPV，雏鸡用重组FPV免疫后所产生的对FPV强毒攻击的保护率均为100％。由于针对FPV的免疫主要是细胞免疫，只有非常低水平的FPV抗体经卵黄垂直传递。即使种鸡感染过FPV，在雏鸡也很难检测到FPV抗体，重组FPV在雏鸡体内能够正常复制。用来源于NDV高免种鸡群的1日龄雏鸡（HI几何平均滴度为171）进行试验，接种表达F／HN的重组FPV疫苗的试验组和未接种疫苗的对照组在NDV HI抗体消长规律上基本一致，至28日龄时试验组和对照组的NDV抗体水平都几乎检测不出，但试验组能抵抗强毒攻击。总之，针对FPV和NDV的母源抗体不会明显损害重组FPV引起的免疫。
由于鸡瘟病毒和鸽痘病毒疫苗对雏鸡增重有轻度的抑制，所以一些研究者近年来探索了改进重组禽痘病毒疫苗的方法，其中之一就是在疫苗中加入免疫调节因子。细胞因子被认为参与免疫调节和炎性反应过程，有免疫佐剂的活性，能增强疫苗的保护作用。共表达IL－6和流感病毒血凝素的重组瘟病毒在使接种小鼠的体液、细胞免疫提高的同时，粘膜抗体水平亦提高；而共表达γ干扰素却对抗体应答有抑制，但不改变细胞免疫。Karaca等构建了共表达鸡Ⅰ型干扰素和FAIN的重组鸡痘病毒，在对17日龄鸡胚接种后，雏鸡两周龄时的体重和未接种疫苗的对照组雏鸡的体重无明显差异；但接种鸡痘病毒的试验鸡和接种表达F／HN的重组鸡痘病毒的试验码都出现了体重损失，且体重损失随接种病毒量增加而增加。接种共表达干扰素和F／HN的重组鸡病毒所产生的中和抗体虽然略低于接种表达FAIN的重组鸡痘病毒，但是所产生的对强毒攻击的保护效率一致。
配合ND基因工程疫苗的研制，鉴别鸡群中NDV自然感染和疫苗接种的方法随之建立。Makkav等以杆状病毒为载体表达了NDV B1Hitchner株的核衣壳蛋白（NP），表达产物recNP保留了天然NP的抗原性。结合使用recNP作包被杭原的ELISA和NDV全病毒作包被抗原的ELISA，可以区分表达F／HN重组鸡痘病毒疫苗和NDV所产生的免疫应答
