Summary Congenital Zika virus (ZIKV) infection results in neurodevelopmental deficits in up to 14% of infants born to ZIKV-infected mothers. Neutralizing antibodies are a critical component of protective immunity. Here, we demonstrate that plasma IgM responses contribute to ZIKV immunity in pregnancy, mediating neutralization up to three months post symptoms. From a ZIKV-infected pregnant woman, we established a B cell line secreting a pentameric ZIKV-specific IgM (DH1017.IgM) that exhibited ultrapotent ZIKV neutralization dependent on the IgM isotype. DH1017.IgM targets a novel envelope dimer epitope within Domain II. The arrangement of this epitope on the virion is compatible with concurrent engagement of all ten antigen-binding sites of DH1017.IgM, a solution not achievable by IgG antibodies. DH1017.IgM protected against lethal ZIKV challenge in mice. Our findings identify a unique role of antibodies of the IgM isotype in protection against ZIKV and posit DH1017.IgM as a safe and effective candidate immunoprophylactic, particularly during pregnancy. Key points Plasma IgM contributes to early ZIKV neutralization during pregnancy Ultrapotent neutralization by pentameric DH1017.IgM mAb depends on isotype DH1017.IgM can engage all binding sites concurrently through different angles of approach DH1017.IgM protects mice against lethal ZIKV challenge

SARS-CoV-2 neutralizing antibodies (NAbs) protect against COVID-19. A concern regarding SARS-CoV-2 antibodies is whether they mediate disease enhancement. Here, we isolated NAbs against the receptor-binding domain (RBD) and the N-terminal domain (NTD) of SARS-CoV-2 spike from individuals with acute or convalescent SARS-CoV-2 or a history of SARS-CoV-1 infection. Cryo-electron microscopy of RBD and NTD antibodies demonstrated function-specific modes of binding. Select RBD NAbs also demonstrated Fc receptor-γ (FcγR)-mediated enhancement of virus infection in vitro , while five non-neutralizing NTD antibodies mediated FcγR-independent in vitro infection enhancement. However, both types of infection-enhancing antibodies protected from SARS-CoV-2 replication in monkeys and mice. Nonetheless, three of 31 monkeys infused with enhancing antibodies had higher lung inflammation scores compared to controls. One monkey had alveolar edema and elevated bronchoalveolar lavage inflammatory cytokines. Thus, while in vitro antibody-enhanced infection does not necessarily herald enhanced infection in vivo , increased lung inflammation can occur in SARS-CoV-2 antibody-infused macaques.

Abstract The first encounter with influenza virus biases later immune responses. This “immune imprinting”, formerly from infection within a few years of birth, is in the U.S. now largely from immunization with a quadrivalent, split vaccine (IIV4). In a pilot study of IIV4 imprinting, we characterized, by single-B-cell cultures, NextGen sequencing, and plasma antibody proteomics, the primary antibody responses to influenza in two infants during their first two years of seasonal influenza vaccination. One infant, who received only a single vaccination in Year 1, contracted an influenza B (IBV) infection between the two years, allowing us to compare imprinting by infection and vaccination. That infant had a shift in hemagglutinin (HA)-reactive B-cell specificity from largely influenza A (IAV)-specific in Year 1 to IBV-specific in Year 2, both before and after vaccination. HA-reactive B cells from the other infant maintained a more evenly distributed specificity. In Year 2, class-switched HA-specific B cell IGHV somatic hypermutation (SHM) levels reached average levels seen in adults. The HA-reactive plasma antibody repertoires of both infants comprised a relatively small number of antibody clonotypes, with one or two very abundant clonotypes. Thus, after the Year 2 boost, both infants had overall B cell profiles that resembled those of adult controls. Importance Influenza virus is a moving target for the immune system. Variants emerge that escape protection from antibodies elicited by a previously circulating variant (“antigenic drift”). The immune system usually responds to a drifted influenza virus by mutating existing antibodies rather than by producting entirely new ones. Thus, immune memory of the earliest influenza exposure has a major influence on later responses to infection or vaccination (“immune imprinting”). In the many studies of influenza immunity in adult subjects, imprinting has been from an early infection, since only in the past two decades have infants received influenza immunizations. The work reported in this paper is a pilot study of imprinting in two infants by the flu vaccine, which they received before experiencing an influenza infection. The results suggest that a quadrivalent (four-subtype) vaccine may provide an immune imprint less dominated by one subtype than does a monovalent infection.