The newly emerged severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) Omicron sublineages, including the BA.2-derived BA.2.75.2 and the BA.5-derived BQ.1.1 and XBB.1, have accumulated additional spike mutations that may affect vaccine effectiveness. Here we report neutralizing activities of three human serum panels collected from individuals 23–94 days after dose 4 of a parental mRNA vaccine; 14–32 days after a BA.5 bivalent booster from individuals with 2–4 previous doses of parental mRNA vaccine; or 14–32 days after a BA.5 bivalent booster from individuals with previous SARS-CoV-2 infection and 2–4 doses of parental mRNA vaccine. The results showed that a BA.5 bivalent booster elicited a high neutralizing titer against BA.4/5 measured at 14–32 days after boost; however, the BA.5 bivalent booster did not produce robust neutralization against the newly emerged BA.2.75.2, BQ.1.1 or XBB.1. Previous infection substantially enhanced the magnitude and breadth of BA.5 bivalent booster-elicited neutralization. Our data support a vaccine update strategy that future boosters should match newly emerged circulating SARS-CoV-2 variants. Circulating variants of SARS-CoV-2 continue to evade neutralization by COVID-19 vaccines, including bivalent boosters that target the BA.4/BA.5 variants of concern, suggesting that strategies to get ahead of the virus’ evolution might be warranted.

Abstract The newly emerged SARS-CoV-2 Omicron BQ.1.1, XBB.1, and other sublineages have accumulated additional spike mutations that may affect vaccine effectiveness. Here we report neutralizing activities of three human serum panels collected from individuals 1-3 months after dose 4 of parental mRNA vaccine (post-dose-4), 1 month after a BA.5-bivalent-booster (BA.5-bivalent-booster), or 1 month after a BA.5-bivalent-booster with previous SARS-CoV-2 infection (BA.5-bivalent-booster-infection). Post-dose-4 sera neutralized USA-WA1/2020, BA.5, BF.7, BA.4.6, BA.2.75.2, BQ.1.1, and XBB.1 SARS-CoV-2 with geometric mean titers (GMTs) of 1533, 95, 69, 62, 26, 22, and 15, respectively; BA.5-bivalent-booster sera improved the GMTs to 3620, 298, 305, 183, 98, 73, and 35; BA.5-bivalent-booster-infection sera further increased the GMTs to 5776, 1558,1223, 744, 367, 267, and 103. Thus, although BA.5-bivalent-booster elicits better neutralization than parental vaccine, it does not produce robust neutralization against the newly emerged Omicron BA.2.75.2, BQ.1.1, and XBB.1. Previous infection enhances the magnitude and breadth of BA.5-bivalent-booster-elicited neutralization.

A reliable and efficient serological test is crucial for monitoring neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 and its variants of concern (VOCs). Here, we present an integrated research–clinical platform for a live SARS-CoV-2 neutralization assay, utilizing highly attenuated SARS-CoV-2 (Δ3678_WA1-spike). This strain contains mutations in viral transcription regulation sequences and deletion in the open-reading-frames 3, 6, 7, and 8, allowing for safe handling in biosafety level 2 (BSL-2) laboratories. Building on this backbone, we constructed a genetically stable reporter virus (mGFP Δ3678_WA1-spike) by incorporating a modified green fluorescent protein sequence (mGFP). We also constructed mGFP Δ3678_BA.5-spike and mGFP Δ3678_XBB.1.5-spike by substituting the WA1 spike with variants BA.5 and XBB.1.5 spike, respectively. All three viruses exhibit robust fluorescent signals in infected cells and neutralization titers in an optimized fluorescence reduction neutralization assay that highly correlates with a conventional plaque reduction assay. Furthermore, we established that a streamlined robot-aided Bench-to-Clinics COVID-19 Neutralization Test workflow demonstrated remarkably sensitive, specific, reproducible, and accurate characteristics, allowing the assessment of neutralization titers against SARS-CoV-2 variants within 24 h after sample receiving. Overall, our innovative approach provides a valuable avenue for large-scale testing of clinical samples against SARS-CoV-2 and VOCs at BSL-2, supporting pandemic preparedness and response strategies.

The highly mutated BA.2.86, with over 30 spike protein mutations in comparison to Omicron BA.2 and XBB.1.5 variants, has raised concerns about its potential to evade COVID-19 vaccination or prior SARS-CoV-2 infection-elicited immunity. In this study, we employ a live SARS-CoV-2 neutralization assay to compare the neutralization evasion ability of BA.2.86 with other emerged SARS-CoV-2 subvariants, including BA.2-derived CH.1.1, Delta-Omicron recombinant XBC.1.6, and XBB descendants XBB.1.5, XBB.1.16, XBB.2.3, EG.5.1 and FL.1.5.1. Our results show that BA.2.86 is less neutralization evasive than XBB sublineages. Among all the tested variants, CH.1.1 exhibits the greatest neutralization evasion. In comparison to XBB.1.5, the more recent XBB descendants, particularly EG.5.1 and FL.1.5.1, display increased resistance to neutralization induced by parental COVID-19 mRNA vaccine and a BA.5-Bivalent-booster. In contrast, XBC.1.6 shows a slight reduction but remains comparable sensitivity to neutralization when compared to BA.5. Furthermore, a recent XBB.1.5-breakthrough infection significantly enhances the breadth and potency of cross-neutralization. These findings reinforce the expectation that the upcoming XBB.1.5 mRNA vaccine would likely boost the neutralization of currently circulating variants, while also underscoring the critical importance of ongoing surveillance to monitor the evolution and immune evasion potential of SARS-CoV-2 variants.