Abstract SARS-CoV-2 infection causes severe symptoms in a subset of patients, suggesting the presence of certain unknown risk factors. Although antibodies against the receptor-binding domain (RBD) of the SARS-CoV-2 spike have been shown prevent SARS-CoV-2 infection, the effects of antibodies against other spike protein domains are largely unknown. Here, we screened a series of anti-spike monoclonal antibodies from COVID-19 patients, and found that some of antibodies against the N-terminal domain (NTD) dramatically enhanced the binding capacity of the spike protein to ACE2, and thus increased SARS-CoV2 infectivity. Surprisingly, mutational analysis revealed that all the infectivity-enhancing antibodies recognized a specific site on the surface of the NTD. The antibodies against this infectivity-enhancing site were detected in all samples of hospitalized COVID-19 patients in the study. However, the ratio of infectivity-enhancing antibodies to neutralizing antibodies differed among patients. Furthermore, the antibodies against the infectivity-enhancing site were detected in 3 out of 48 uninfected donors, albeit at low levels. These findings suggest that the production of antibodies against SARS-CoV-2 infectivity-enhancing site could be considered as a possible exacerbating factors for COVID-19 and that a spike protein lacking such antibody epitopes may be required for safe vaccine development, especially for individuals with pre-existing enhancing antibodies.

Abstract Despite high vaccination rates globally, countries are still grappling with new COVID infections, and patients diagnosed as mild dying at home during outpatient treatment. Hence, this study aim to identify, then validate, biomarkers that could predict if newly infected COVID-19 patients would subsequently require hospitalization or could recover safely with medication as outpatients. Serum cytokine/chemokine data from 129 COVID-19 patients within 7 days after the onset of symptoms in Bangladesh were used as training data. The majority of patients were infected with the Omicron variant and over 88% were vaccinated. Patients were divided into those with mild symptoms who recovered, and those who deteriorated to moderate or severe illness. Using the Lasso method, 15 predictive markers were identified and used to classify patients into these two groups. The biomarkers were then validated in a cohort of 194 Covid patients in Japan with a predictive accuracy that exceeded 80% for patients infected with Delta and Omicron variants, and 70% for Wuhan and Alpha variants. In an environment of widespread vaccination, these biomarkers could help medical practitioners determine if newly infected COVID-19 patients will improve and can be managed on an out-patient basis, or if they will deteriorate and require hospitalization.

The widespread occurrence of SARS-CoV-2 has had a profound effect on society and a vaccine is currently being developed. Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) is the primary host cell receptor that interacts with the receptor-binding domain (RBD) of the SARS-CoV-2 spike protein. Although pneumonia is the main symptom in severe cases of SARS-CoV-2 infection, the expression levels of ACE2 in the lung is low, suggesting the presence of another receptor for the spike protein. In order to identify the additional receptors for the spike protein, we screened a receptor for the SARS-CoV-2 spike protein from the lung cDNA library. We cloned L-SIGN as a specific receptor for the N-terminal domain (NTD) of the SARS-CoV-2 spike protein. The RBD of the spike protein did not bind to L-SIGN. In addition, not only L-SIGN but also DC-SIGN, a closely related C-type lectin receptor to L-SIGN, bound to the NTD of the SARS-CoV-2 spike protein. Importantly, cells expressing L-SIGN and DC-SIGN were both infected by SARS-CoV-2. Furthermore, L-SIGN and DC-SIGN induced membrane fusion by associating with the SARS-CoV-2 spike protein. Serum antibodies from infected patients and a patient-derived monoclonal antibody against NTD inhibited SARS-CoV-2 infection of L-SIGN or DC-SIGN expressing cells. Our results highlight the important role of NTD in SARS-CoV-2 dissemination through L-SIGN and DC-SIGN and the significance of having anti-NTD neutralizing antibodies in antibody-based therapeutics.

BackgroundSevere fever with thrombocytopenia syndrome (SFTS) is spreading rapidly in Asia. The pathway of SFTS virus shedding from patient and specific use of personal protective equipments (PPEs) against viral transmission have rarely been reported. The study was to determine SFTS virus (SFTSV) shedding pattern from the respiratory, digestive and urinary tract to outside in patients. Methods: Patients were divided into mild and severe groups in three sentinel hospitals for SFTS in Anhui province from April 2020 to October 2022. SFTSV level from blood, throat swabs, fecal/anal swabs, urine and bedside environment swabs of SFTS patients were detected by qRT-PCR. Specific PPEs were applied in healthcare workers contacting with the patients who had oropharyngeal virus shedding and hemorrhagic signs.ResultsA total of 189 SFTSV-confirmed patients were included in the study, 54 patients died (case fatality rate, 28.57 %). Positive SFTSV in throat swabs (T-SFTSV), fecal/anal swabs (F-SFTSV) and urine (U-SFTSV) were detected in 121 (64.02 %), 91 (48.15 %) and 65 (34.4 %) severely ill patients, respectively. The levels of T-SFTSV, F-SFTSV and U-SFTSV were positively correlated with the load of SFTSV in blood. We firstly revealed that SFTSV positive rate of throat swabs were correlated with occurrence of pneumonia and case fatality rate of patients (P < 0.0001). Specific precaution measures were applied by healthcare workers in participating cardiopulmonary resuscitation and orotracheal intubation for severely ill patients with positive T-SFTSV, no event of SFTSV human-to-human transmission occurred after application of effective PPEs.ConclusionsOur research demonstrated SFTSV could shed out from blood, oropharynx, feces and urine in severely ill patients. The excretion of SFTSV from these parts was positively correlated with viral load in the blood. Effective prevention measures against SFTSV human-to-human transmission are needed.

Summary T cells play pivotal roles in protective immunity against SARS-CoV-2 infection. Follicular helper T (Tfh) cells mediate the production of antigen-specific antibodies; however, T cell receptor (TCR) clonotypes used by SARS-CoV-2-specific Tfh cells have not been well characterized. Here, we first identified and crystallized public TCR of Tfh clonotypes that are shared and expanded in unhospitalized COVID-19-recovered patients. These clonotypes preferentially recognized SARS-CoV-2 spike (S) protein epitopes which are conserved among emerging SARS-CoV-2 variants. These clonotypes did not react with S proteins derived from common cold human coronaviruses, but cross-reacted with symbiotic bacteria, which might confer the publicity. Among SARS-CoV-2 S epitopes, S 864-882 , presented by frequent HLA-DR alleles, could activate multiple public Tfh clonotypes in COVID-19-recovered patients. Furthermore, S 864-882 -loaded HLA tetramer preferentially bound to CD4 + T cells expressing CXCR5. In this study, we identified and crystallized public TCR for SARS-CoV-2 that may contribute to the prevention of COVID-19 aggravation.