H9N2亚型禽流感病毒（AIV）于1966年首次从美国威斯康星州的火鸡中分离，现已在欧亚大陆、中东和非洲国家的多种家禽中形成地方性流行，对全球家禽业造成严重经济损失，并在哺乳动物和人类中引发零星感染。自1994年在中国首次分离以来，经过20多年的传播与进化，H9N2已取代H7N9和H5N6病毒，成为中国禽类中的主要AIV亚型。目前，H9N2无需适应性突变即可直接感染人类，引发不同程度的呼吸道疾病。自1998年首次报告人类感染H9N2病例以来，2014年至2016年间，中国部分省份职业暴露人群的H9N2 AIV血清阳性率已达11.20%，表明禽类从业人员感染H9N2的风险显著增加。
此外，自2020年以来，人类感染H9N2的病例数量显著上升。截至目前，已有超过150人感染H9N2 AIV。系统发育分析表明，H9N2病毒是人类H5N1、H7N9、H3N8和H10N8病毒内部基因的供体，凸显了其在新型流感病毒株出现中的关键作用。
近期研究表明，大多数H9N2病毒已获得与人类型受体（α2,6唾液酸）结合的能力，这凸显了采取有效措施预防和控制H9N2传播的紧迫性。开发针对潜在大流行亚型的疫苗是大流行防控的关键策略。迄今为止，已开发出多种H9N2候选疫苗。然而，中国的H9N2病毒经历了广泛的基因重配，导致新基因型的不断出现。这种持续的抗原变异显著促进了病毒在免疫禽类中的传播。尽管市售H9N2疫苗对匹配抗原的毒株普遍有效，但其对不匹配抗原毒株的保护效力有限。例如，1997年至2002年间分离的大多数H9N2禽流感病毒与代表性疫苗株SD/6/96相比，表现出抗原漂移。疫苗株与流行株之间的不匹配使得有效控制H9N2禽流感病毒的传播更加复杂，凸显了改进疫苗技术并产生针对多种H9N2流感病毒的广泛交叉免疫的迫切需求。
Epigraph是一种高效的基于图的算法，通过最大化所有潜在9聚体T细胞表位的覆盖范围来设计疫苗抗原。该算法已应用于开发治疗性HIV疫苗候选物和泛丝状病毒疫苗候选物。在小鼠和猪模型中，使用
Epigraph算法设计的流感病毒候选疫苗表现出优于市售全灭活四价猪流感疫苗的交叉免疫反应。使用Epigraph算法设计的腺病毒载体疫苗已显示出对猪H3亚型流感病毒的强保护性免疫反应。此外，计算设计的多价Epigraph血凝素疫苗在小鼠模型中表现出对乙型流感病毒的保护效力。该算法能够高效计算设计单抗原或多抗原疫苗，最大化不同病原体群体的潜在表位覆盖范围，并适用于包括疫苗开发在内的抗原设计项目。
血凝素（HA）蛋白是流感病毒表面暴露的糖蛋白，是自然和疫苗介导的甲型流感病毒免疫中最具免疫原性的靶点。HA通过结合细胞表面受体并诱导膜融合启动感染，同时也是抗流感药物的主要靶点。位于HA蛋白球状头部的受体结合域已被确定为疫苗接种后引发有效中和抗体的关键。尽管在开发基于HA的疫苗方面做出了诸多努力，但亚单位疫苗的低免疫原性仍然是一个限制因素。为克服这一限制，已使用多种类型的纳米颗粒（NPs）通过多价抗原呈递增强流感亚单位疫苗的免疫原性，包括病毒样颗粒（VLPs）、噬菌体、多糖和病毒体。例如，计算设计并优化的突变体i3−01（mi3）已被用作纳米级支架以增强抗原免疫原性。
抗原与纳米颗粒的偶联可通过自发连接的SpyTag-SpyCatcher蛋白质共价键合策略实现。该系统展现出显著的连接效率和稳定性。在本研究中，我们将三个表位优化的HA1蛋白通过SpyTag共价连接到经SpyCatcher修饰的纳米颗粒上，使目标蛋白能够轻松附着于纳米颗粒表面。通过将三种纳米颗粒混合，我们设计了一种Epigraph疫苗候选物。动物实验表明，该Epigraph疫苗能够诱导高效且广泛的体液和细胞免疫反应，并对不同H9N2禽流感病毒株的致死性攻击提供充分保护。本研究支持Epigraph疫苗作为通用型H9N2流感疫苗的潜在候选物。
