2013年,在中国首次出现了 H7N9流感病毒,至今为止已有5次较大规模的流行,造成总计1568例实验室确诊病例并至少造成了 615例死亡,致死率约为40%。仅在第五次流行期间,就有688人感染,是目前为止最大的H7N9流行。筛选并研发特异性的H7N9病毒药物迫在眉睫,具有重要的医学价值和社会意义。前期研究工作中,本实验室从恢复期患者的血液样本中筛选到一株抗H7N9中和抗体HNIgGA6。该抗体靶向流感病毒HA糖蛋白上的受体结合位点(receptor-bindingsite,RBS),在体外和体内实验中都表现出较强的抗病毒中和活性。本研究工作中,我们选取了 2013年3月至2017年1月之间12种H7N9代表性毒株,利用基于假病毒系统的抗病毒中和实验对中和抗体HNIgGA6广谱中和活性进行了鉴定。结果表明,除了极早期上海发现的A/ShangHai/01/2013(H7N9-SH1)之外,HNIgGA6能够广泛中和2013-2017年间H7N9的代表性毒株。进一步利用ELISA进行鉴定,发现V186G和L226Q的突变是造成A/ShangHai/1/2013(H7N9-SH1)发生免疫逃逸的关键氨基酸位点。这项研究证明了 HNIgGA6具有抗H7N9病毒广谱中和活性,是治疗H7N9感染的潜在选择。在第二部分研究工作中,我们利用HNIgGA6/HA1复合物的晶体结构,设计了4个HNIgGA6突变体模型以期提高和优化HNIgGA6的中和活性。同样用点突变的方法构建突变体,再经过分子水平和假病毒水平上对这些突变体中和活性与HNIgGA6中和活性的对比研究,结果发现当丝氨酸在轻链互补决定区1(LCDR1)第28位被组氨酸取代时,该S28H突变体比HNIgGA6对HA的亲和力增加了 30倍,体外中和活性提高了 10倍,并且保留了 HNIgGA6的具有广谱中和活性的特点。BALB/c小鼠的动物实验也表明S28H突变体能够能有效地抑制肺病毒滴度,减少肺部病变。这项研究的意义在于证明基于结构生物学的优化可以用来提高抗体的中和能力,同时也为更好地理解HNIgGA6,以及其他RBS靶向抗体的中和机制提供了基础。