欧亚类禽型H1N1猪流感病毒的抗原性差异分析及分子机制研究

Eurasian avian-like H1N1 swine influenza viruses (EA H1N1 SIV) are widely prevalent in the pig population, which pose the new potential threat to the human health. Continuous antigenic variations of influenza viruses bring great challenges for disease prevention and control. In this study, to know the key amino acid sites determining antigenic variation, we will firstly identify the antigenic epitopes of HA protein by Pepscan method and screen escape mutants by using monoclonal antibody (MAb) against EA H1N1 HA protein. Secondly, we will select a pair of EA H1N1 viruses with similar genomic characteristics and significantly different antigenicity based on the results of antigenic analysis, and will explore the key regions and key amino acids affecting the antigenic differences between them by means of reverse genetic system (RGS). To obtain the ideal vaccine candidate with broad spectrum immunogenicity, we finally select some representative EA H1N1 strains to evaluate their immunogenicity in mice by vaccination and challenge trials. The results of the present study will help us understand the molecular mechanism of antigenic variation of EA H1N1 and prepare SI candidate vaccine, which provide prospective scientific guidance and theoretical basis for the risk assessment and effective control of EA H1N1 SIV in the future.

欧亚类禽型H1N1猪流感病毒（EA H1N1 SIV）在猪群中流行广泛，对人类已构成潜在的健康威胁，病毒抗原性的不断变异，为疫病的防控带来了极大挑战。本项目拟利用抗EA H1N1 SIV HA蛋白的单克隆抗体（MAb）通过肽扫描和筛选抗原逃逸突变株的方法鉴定病毒HA蛋白抗原表位，获知抗原性变异氨基酸的关键位点；系统分析EA H1N1 SIV的抗原性，选取一对基因组特性相似而抗原性差异显著的毒株，借助反向遗传系统（RGS）的技术平台探索影响病毒抗原性差异的关键区域及关键氨基酸位点；结合EA H1N1 SIV HA蛋白氨基酸变异和抗原性分析的结果，选取一些毒株通过小鼠的免疫与攻毒试验评估其免疫原性，筛选出具有广谱免疫原性的疫苗候选毒株。预期研究结果将解析EA H1N1 SIV抗原性变异的分子机制，筛选SI疫苗候选毒株，为EA H1N1 SIV的风险评估和有效防控提供前瞻性的科学指导和理论依据。

欧亚类禽型H1N1猪流感病毒（EA H1N1 SIV）在猪群中流行广泛，对人类已构成潜在的健康威胁，病毒抗原性的不断变异，为疫病的防控带来了极大挑战。本项目利用抗EA H1N1 SIV HA蛋白的单克隆抗体（mAb），通过肽扫描的方法，鉴定出HA蛋白上的线性抗原表位。利用两株中和性mAbs 2B6和4C7筛选到两株抗原逃逸突变株HeN11-2B6-P5和HeN11-4C7-P8。HeN11-2B6-P5的HA蛋白发生了的N190D和I230M突变，HeN11-4C7-P8的HA蛋白发生了M269R突变（H3定位）。通过中和试验及血凝抑制（HI）试验确定HA蛋白190位和269位氨基酸是决定病毒抗原性的关键位点，而230位氨基酸突变是在病毒逃逸抗体中和的过程中产生的代偿性突变；对自然界分离毒株中EA H1 HA蛋白190、230和269位氨基酸的多态性分析，结果发现同时含有N190D、I230M及单独含有M269R的毒株已呈现逐年增多的趋势，分别占2016-2021年间所有分离毒株的89.9%和53.6%。选取新近分离的并在其HA蛋白同时含有190D、230M和269R的一株EA H1N1 SIV作为模式病毒，通过定点突变、反向遗传系统（RGS）拯救病毒的技术手段，进一步验证了HA蛋白190位氨基酸是决定病毒抗原性变异的最主要因素。研究发现抗原逃逸毒株产生的过程中由于其相应位点氨基酸的突变对病毒复制、受体结合特性等生物学特性产生了一定的影响。结合EA H1N1 SIV HA蛋白氨基酸变异和抗原性分析的结果，筛选到具有广谱免疫原性的疫苗候选毒株。综上研究结果揭示了EA H1N1 SIV抗原性变异的分子机制，为其风险评估和有效防控提供了科学指导和理论依据。