流感病毒可引发严重的呼吸道感染疾病,据世界卫生组织（WHO）统计,由甲、乙型流感病毒引起的季节性流感每年在全球造成约300～500万重症感染病例,致死29～65万人,其中,乙型流感约占流感总发病率的25%,引起的疾病严重程度与甲型流感相当。疫苗虽然是预防流感病毒感染的最佳方式,但是由于流感病毒种类多样且病毒表面抗原高度变异,导致当前流感疫苗面临着错配失效和每年需定期更新疫苗株的问题,因此,研制能提供广谱长期保护作用的新型通用流感疫苗已刻不容缓。HA蛋白是流感病毒最主要的表面抗原,也是宿主免疫应答的主要攻击靶点,近年来,随着相关技术的发展与成熟,一类靶向流感病毒HA蛋白中保守性表位的广谱中和抗体不断被发现,这不仅推动流感抗病毒药物领域的发展,而且为通用型流感疫苗的研发奠定了科学基础。HA蛋白茎部区表位虽然免疫原性较低,但其诱导的中和抗体较容易实现跨型别反应,因此,随着靶向HA蛋白茎部区保守表位的广谱中和抗体的发现,以增强茎部区抗体应答为目标的新型流感疫苗取得明显的进步。而作为宿主免疫应答主要靶点的HA头部区,为逃逸宿主免疫应答而高度变异,其诱导的广谱中和抗体的几率显著降低,因此,基于HA头部区表位的通用流感疫苗研发进度尚未取得突破。本项目组前期研究发现一株识别乙型流感病毒HA头部受体结合区（RBS）的广谱中和抗体C12G6,可以对两种亚系（Yamagata和Victoria）乙型流感病毒的致死性感染提供有效保护,提示研究基于乙型流感HA头部区的乙型流感通用疫苗具备可能性。本研究拟基于C12G6表位开展乙型流感通用疫苗的理性设计研究,为基于广谱中和表位的通用流感疫苗研究积累有益的探索经验。首先,本研究对C12G6-HA的抗体抗原复合物进行晶体培养和结构解析,明确C12G6识别的乙型流感病毒HA蛋白RBS区的表位特征,发现抗体C12G6依靠抗体重链与轻链共同参与HA表位结合,并通过模拟受体与HA蛋白RBS区的氨基酸相互作用,绘制出抗体C12G6在HA蛋白表面的抗原表位簇,推测出抗体C12G6可能通过逃逸HA蛋白表面高度变异的160环状结构,从而实现跨亚系跨年份识别乙型流感病毒,表明乙型流感HA蛋白头部区确实存在保守的广谱保护性表位。其次,本研究基于流感HA抗体表位的晶体结构尝试建立适合构象表位展示表达的表位架设计平台,将C12G6抗原表位分别展示于CRMA、KLH和茎部区HA三类载体蛋白上,发现一组表位多肽P1在KLH载体蛋白得到较好的展示,在小鼠致死性感染模型上对两个亚系的乙型流感病毒感染均能提供良好的保护作用,保护机制研究显示其诱导的广谱性ADCC保护作用,而不是广谱中和抗体。最后,为解析本研究设计的三类表位疫苗为何无法诱导出类C12G6中和抗体,我们用抗体组高通量测序技术探索不同免疫策略对广谱中和抗体C12G6产生与衍化的影响,发现类C12G6抗体很难在体内完全衍化成熟,同时基于结构生物学和生物信息学技术,尝试对乙型流感头部区抗体进行突变改造,发现抗体一级结构1-2个关键氨基酸改变足于逆转HA抗体的中和活性,这些研究发现为疫苗理性设计积累了有益的设计经验,也提示了构象表位的理性设计尚存在较大的技术瓶颈。综上,本研究明确了乙型流感病毒RBS区存在跨亚系广谱保护性表位C12G6的结构基础,证明此类表位在常规条件下很难刺激机体产生有效的免疫应答,提示建立完善的基于表位的疫苗设计技术来实现免疫聚焦仍然是当前基于广谱中和抗体表位研发通用流感疫苗的关键技术瓶颈。本研究还建立了一套表位疫苗理性设计方法,为基于广谱保护性表位的通用流感疫苗设计提供了技术手段,设计的一组基于C12G6表位的免疫原,部分展示出C12G6表位诱导ADCC效应抗体的潜力,实现在小鼠动物模型中的广谱保护作用,说明设计能诱导广谱ADCC效应抗体的免疫原也是研发通用型流感疫苗的重要内容。