Adjuvanted soluble protein vaccines have been used extensively in humans for protection against various viral infections based on their robust induction of antibody responses. Here, soluble prefusion-stabilized spike trimers (preS dTM) from the severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) were formulated with the adjuvant AS03 and administered twice to nonhuman primates (NHP). Binding and functional neutralization assays and systems serology revealed that NHP developed AS03-dependent multi-functional humoral responses that targeted multiple spike domains and bound to a variety of antibody FC receptors mediating effector functions in vitro. Pseudovirus and live virus neutralizing IC50 titers were on average greater than 1000 and significantly higher than a panel of human convalescent sera. NHP were challenged intranasally and intratracheally with a high dose (3×106 PFU) of SARS-CoV-2 (USA-WA1/2020 isolate). Two days post-challenge, vaccinated NHP showed rapid control of viral replication in both the upper and lower airways. Notably, vaccinated NHP also had increased spike-specific IgG antibody responses in the lung as early as 2 days post challenge. Moreover, vaccine-induced IgG mediated protection from SARS-CoV-2 challenge following passive transfer to hamsters. These data show that antibodies induced by the AS03-adjuvanted preS dTM vaccine are sufficient to mediate protection against SARS-CoV-2 and support the evaluation of this vaccine in human clinical trials.

Summary The HIV-1 envelope (Env) is comprised by mass of over 50% glycans. A goal of HIV-1 vaccine development is the induction of Env glycan-reactive broadly neutralizing antibodies (bnAbs). The 2G12 bnAb recognizes an Env glycan cluster using a unique variable heavy (V H ) domain-swapped conformation that results in fragment antigen-binding (Fab) dimerization. Here we describe Fab-dimerized glycan (FDG)-reactive antibodies without V H -swapped domains from simian-human immunodeficiency virus (SHIV)-infected macaques that neutralized heterologous HIV-1 isolates. FDG precursors were boosted by vaccination in macaques, and were present in HIV-1-naïve humans with an average estimated frequency of one per 340,000 B cells. These data demonstrate frequent HIV-1 Env glycan-reactive bnAb B cell precursors in macaques and humans and reveal a novel strategy for their induction by vaccination. Highlights Discovery of Fab-dimerized HIV-1 glycan-reactive antibodies with a non-domain-swapped architecture Fab-dimerized antibodies neutralize heterologous HIV-1 isolates. Antibodies with this architecture can be elicited by vaccination in macaques. Fab-dimerized antibodies are found in HIV-1 naïve humans.

The evolution of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has resulted in variants that can escape neutralization by therapeutic antibodies. Here, we describe AZD3152, a SARS-CoV-2–neutralizing monoclonal antibody designed to provide improved potency and coverage against emerging variants. AZD3152 binds to the back left shoulder of the SARS-CoV-2 spike protein receptor binding domain and prevents interaction with the human angiotensin-converting enzyme 2 receptor. AZD3152 potently neutralized a broad panel of pseudovirus variants, including the currently dominant Omicron variant JN.1 but has reduced potency against XBB subvariants containing F456L. In vitro studies confirmed F456L resistance and additionally identified T415I and K458E as escape mutations. In a Syrian hamster challenge model, prophylactic administration of AZD3152 protected hamsters from weight loss and inflammation-related lung pathologies and reduced lung viral load. In the phase 1 sentinel safety cohort of the ongoing SUPERNOVA study ( ClinicalTrials.gov : NCT05648110), a single 600-mg intramuscular injection of AZD5156 (containing 300 mg each of AZD3152 and cilgavimab) was well tolerated in adults through day 91. Observed serum concentrations of AZD3152 through day 91 were similar to those observed with cilgavimab and consistent with predictions for AZD7442, a SARS-CoV-2–neutralizing antibody combination of cilgavimab and tixagevimab, in a population pharmacokinetic model. On the basis of its pharmacokinetic characteristics, AZD3152 is predicted to provide durable protection against symptomatic coronavirus disease 2019 caused by susceptible SARS-CoV-2 variants, such as JN.1, in humans.

ABSTRACT L9 is a potent human monoclonal antibody (mAb) that preferentially binds two adjacent NVDP minor repeats and cross-reacts with NANP major repeats of the Plasmodium falciparum circumsporozoite protein (PfCSP) on malaria-infective sporozoites. Understanding this mAb’s ontogeny and mechanisms of binding PfCSP to neutralize sporozoites will facilitate vaccine development. Here, we isolated mAbs clonally related to L9 and showed that this B-cell lineage has baseline NVDP affinity and evolves to acquire NANP reactivity. Pairing the L9 kappa light chain (L9κ) with clonally-related heavy chains resulted in chimeric mAbs that cross-linked two NVDP, cross-reacted with NANP, and more potently neutralized sporozoites compared to their original light chain. Structural analyses revealed that chimeric mAbs bound the minor repeat motif in a type-1 β-turn seen in other repeat-specific antibodies. These data highlight the importance of L9κ in binding NVDP on PfCSP to neutralize SPZ and suggest that PfCSP-based immunogens might be improved by presenting ≥2 NVDP.

Abstract Immune correlates of protection can be used as surrogate endpoints for vaccine efficacy. The nonhuman primate (NHP) model of SARS-CoV-2 infection replicates key features of human infection and may be used to define immune correlates of protection following vaccination. Here, NHP received either no vaccine or doses ranging from 0.3 – 100 μg of mRNA-1273, a mRNA vaccine encoding the prefusion-stabilized SARS-CoV-2 spike (S-2P) protein encapsulated in a lipid nanoparticle. mRNA-1273 vaccination elicited robust circulating and mucosal antibody responses in a dose-dependent manner. Viral replication was significantly reduced in bronchoalveolar lavages and nasal swabs following SARS-CoV-2 challenge in vaccinated animals and was most strongly correlated with levels of anti-S antibody binding and neutralizing activity. Consistent with antibodies being a correlate of protection, passive transfer of vaccine-induced IgG to naïve hamsters was sufficient to mediate protection. Taken together, these data show that mRNA-1273 vaccine-induced humoral immune responses are a mechanistic correlate of protection against SARS-CoV-2 infection in NHP. One-Sentence Summary mRNA-1273 vaccine-induced antibody responses are a mechanistic correlate of protection against SARS-CoV-2 infection in NHP.

ABSTRACT Viral pandemics and epidemics pose a significant global threat, with emerging and re-emerging viruses responsible for four pandemics in the 21st century alone. While macaques have been utilized as a model for understanding viral disease in a controlled setting, it remains unclear how conserved the antiviral responses to diverse viruses are between macaques and humans. To address this critical knowledge gap, we conducted a comprehensive cross-species analysis of transcriptomic data from over 6000 blood samples from macaques and humans infected with one of 31 viruses, including Lassa, Ebola, Marburg, Zika, and dengue. Our findings demonstrate that irrespective of primate or viral species, there are conserved antiviral responses which are consistent regardless of infection phase (acute, chronic, or latent) and viral genome type (DNA or RNA viruses). Moreover, by leveraging longitudinal data from experimental challenges, we identified virus-specific response dynamics such as host responses to Coronaviridae and Orthomyxoviridae infections peaking 1-3 days earlier than responses to Filoviridae and Arenaviridae viral infections. Additionally, through comparative analysis of immune responses across viruses, we identified a unique enrichment of lymphoid cellular response modules in macaque Flaviviridae infection that persists in human responses to dengue. Our results underscore macaque studies as a powerful tool for gaining new insights into viral pathogenesis and immune responses that translate to humans, which can inform viral therapeutic development and enable pandemic preparedness. One sentence summary Using longitudinal macaque viral challenge studies, we identified shared and virus-specific responses to infection that replicate in human viral disease - thereby demonstrating the utility of macaque models of viral infection to understand antiviral biology and for pandemic preparedness.