有關質粒DNA疫苗在人類及動物產生預防和治療作用的研究報道不斷增加，應用范圍也逐漸擴大。人們期望用核酸疫苗來征服諸如微生物感染性疾病、寄生蟲病等頑癥，并用于腫瘤、遺傳病和其他多種疾病的基因水平治療，所以作了多方面的嘗試。
非病毒微生物感染性疾病的核酸疫苗
非病毒微生物感染時，非病毒微生物蛋白都由微生物本身表達，而不是被宿主細胞表達，因此核酸疫苗免疫后，在真核細胞內表達的非病毒微生物蛋白有可能產生不同類型的非自然感染狀態下的蛋白。但是迄今為止，許多實驗表明，向動物體內注射編碼非病毒微生物蛋白的核酸疫苗后，非病毒微生物蛋白可在注射部位原位表達，引發保護動物免受非病毒微生物攻擊的免疫反應。目前，用于防治非病毒微生物引起的疾病主要有結核病、肺炎支原體感染、肺炎球菌感染、幽門螺旋桿菌感染、破傷風桿菌感染、布魯桿菌感染、沙眼衣原體感染、考德里立克次體感染、萊姆病等。但是從目前的試驗結果來看，核酸疫苗的預防療效還存在著種種不足，尚進一步研究闡明。
寄生蟲核酸疫苗
寄生蟲所致疾病種類多、分布廣、危害大。抗寄生蟲感染是一個世界性的問題，但是由于蟲體的抗藥性，以及現有各種寄生蟲疫苗存在的種種尚難解決的問題，寄生蟲病還不能有效地進行防治。但是，核酸疫苗的出現給人類抗寄生蟲感染帶來了新的希望。迄今為止，主要開展了針對瘧原蟲、利氏曼原蟲、血吸蟲及囊蟲病核酸疫苗的研究，取得了一定效果。
腫瘤核酸疫苗
腫瘤是機體中正常細胞在各種致瘤因素的長期影響和作用下，發生過度增生和異常分化所形成的新生物,通常表現為腫塊。隨著人類對腫瘤認識的加深，DNA疫苗開始應用于腫瘤的預防和治療，而且偏重于治療，在這個意義上腫瘤的核酸疫苗同時又是核酸藥物。目前，隨著研究的發展，DNA疫苗為治療惡性腫瘤提供了新的思路，主要有：①激發免疫系統殺死致癌病毒；②激發免疫系統識別并消除表達共同癌細胞信號的癌細胞；③轉染和表達基因工程蛋白，從而使癌細胞成為更好的免疫靶子。將編碼腫瘤相關抗原的基因轉導到腫瘤細胞內表達，可提高腫瘤的免疫原性，從而增強宿主抗腫瘤的免疫應答。