Respiratory syncytial virus (RSV) is a worldwide public health concern for which no vaccine is available. Elucidation of the prefusion structure of the RSV F glycoprotein and its identification as the main target of neutralizing antibodies have provided new opportunities for development of an effective vaccine. Here, we describe the structure-based design of a self-assembling protein nanoparticle presenting a prefusion-stabilized variant of the F glycoprotein trimer (DS-Cav1) in a repetitive array on the nanoparticle exterior. The two-component nature of the nanoparticle scaffold enabled the production of highly ordered, monodisperse immunogens that display DS-Cav1 at controllable density. In mice and nonhuman primates, the full-valency nanoparticle immunogen displaying 20 DS-Cav1 trimers induced neutralizing antibody responses ∼10-fold higher than trimeric DS-Cav1. These results motivate continued development of this promising nanoparticle RSV vaccine candidate and establish computationally designed two-component nanoparticles as a robust and customizable platform for structure-based vaccine design.

The outbreak and spread of SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome coronavirus 2), the cause of coronavirus disease 2019 (COVID-19), is a current global health emergency and a prophylactic vaccine is needed urgently. The spike glycoprotein of SARS-CoV-2 mediates entry into host cells, and thus is a target for neutralizing antibodies and vaccine design. Here we show that adjuvanted protein immunization with SARS-CoV-2 spike trimers, stabilized in prefusion conformation, results in potent antibody responses in mice and rhesus macaques with neutralizing antibody titers orders of magnitude greater than those typically measured in serum from SARS-CoV-2 seropositive humans. Neutralizing antibody responses were observed after a single dose, with exceptionally high titers achieved after boosting. Furthermore, neutralizing antibody titers elicited by a dose-sparing regimen in mice were similar to those obtained from a high dose regimen. Taken together, these data strongly support the development of adjuvanted SARS-CoV-2 prefusion-stabilized spike protein subunit vaccines.

Abstract Distinct types of dorsal root ganglion sensory neurons may have unique contributions to chronic pain. Identification of primate sensory neuron types is critical for understanding the cellular origin and heritability of chronic pain. However, molecular insights into the primate sensory neurons are missing. Here we classify non-human primate dorsal root ganglion sensory neurons based on their transcriptome and map human pain heritability to neuronal types. First, we identified cell correlates between two major datasets for mouse sensory neuron types. Machine learning exposes an overall cross-species conservation of somatosensory neurons between primate and mouse, although with differences at individual gene level, highlighting the importance of primate data for clinical translation. We map genomic loci associated with chronic pain in human onto primate sensory neuron types to identify the cellular origin of human chronic pain. Genome-wide associations for chronic pain converge on two different neuronal types distributed between pain disorders that display different genetic susceptibilities, suggesting both unique and shared mechanisms between different pain conditions.

Abstract Targeting CD40 by agonistic antibodies used as vaccine adjuvants or for cancer immunotherapy is a strategy to stimulate immune responses. The majority of studied agonistic anti-human CD40 antibodies require crosslinking of their Fc region to inhibitory FcγRIIb to induce immune stimulation although this has been associated with toxicity in previous studies. Here we introduce an agonistic anti-human CD40 monoclonal IgG1 antibody (MAB273) unique in its specificity to the CD40L binding site of CD40 but devoid of Fcγ-receptor binding, we demonstrate rapid binding of MAB273 to B cells and dendritic cells resulting in strong activation in vitro on human cells and in vivo in rhesus macaques. Dissemination of fluorescently labeled MAB273 after subcutaneous administration was found predominantly at the site of injection and specific draining lymph nodes. Phenotypic cell differentiation and upregulation of genes associated with immune activation were found in the targeted tissues. Antigen-specific T cell responses were enhanced by MAB273 when given in a prime-boost regimen and for boosting low preexisting responses. MAB273 may therefore be a promising immunostimulatory adjuvant that warrants future testing for therapeutic and prophylactic vaccination strategies.

The mRNA vaccines have proven to be very effective in preventing severe disease and death from SARS-CoV-2 in the general population. However, in patients with chronic kidney disease (CKD) in dialysis or with kidney transplants (KT) the vaccine responses vary, with severe breakthrough infections as a consequence. In this intervention study we investigated the magnitude and quality of the responses to mRNA vaccination administered prior to kidney replacement therapy (KRT). Twenty patients with CKD G4/5 and nine healthy controls were followed for 12 months after receiving two doses of BNT162b2 four weeks apart and a booster dose after 3-6 months. Induction of anti-Spike and anti-RBD IgG in plasma followed the same kinetics in CKD patients and controls, with a trend towards higher titers in controls. In accordance, there was no differences in the establishment of Spike-specific memory B-cells between groups. In contrast, the CKD patients showed lower levels of anti-Spike IgG in saliva and Spike-specific CD8

Abstract Herpes zoster remains an important global health issue and mainly occurs in aged and immunocompromised individuals with an early exposure history to Varicella Zoster Virus (VZV). Although the licensed vaccine Shingrix has a remarkably high efficacy, undesired reactogenicity and increasing global demand causing vaccine shortage urged the development of improved or novel VZV vaccines. In this study, we developed a novel VZV mRNA vaccine candidate (named as ZOSAL) containing sequence-optimized mRNAs encoding full-length glycoprotein E encapsulated in an ionizable lipid nanoparticle. In mice and rhesus macaques, ZOSAL demonstrated superior immunogenicity and safety in multiple aspects over Shingrix, especially in the induction of strong T cell immunity. Transcriptomic analysis revealed that both ZOSAL and Shingrix could robustly activate innate immune compartments, especially Type-I IFN signaling and antigen processing/presentation. Multivariate correlation analysis further identified several early factors of innate compartments that can predict the magnitude of T cell responses, which further increased our understanding of the mode of action of two different VZV vaccine modalities. Collectively, our data demonstrated the superiority of VZV mRNA vaccine over licensed subunit vaccine. The mRNA platform therefore holds prospects for further investigations in next-generation VZV vaccine development.

Native banana lectin (BanLec) is antiviral but highly mitogenic, which limits its therapeutic value. In contrast, the genetically engineered H84T BanLec (H84T) is not mitogenic but remains effective against influenza A virus (IAV) infection in mouse models. However, the potency and effect of H84T on human immune cells and IAV-specific immune responses is undetermined. We found that H84T efficiently inhibited IAV replication in human dendritic cells (DCs) from blood and tonsils, which preserved DC viability and allowed acquisition and presentation of viral antigen. Consequently, H84T-treated DCs initiated effective expansion of IAV-specific CD8 T cells. Furthermore, H84T preserved the capacity of IAV-exposed DCs to present a second non-IAV antigen and induce robust CD8 T cell expansion. This supports H84T as a potent antiviral in humans as it effectively inhibits IAV infection without disrupting DC function, and preserves induction of antigen-specific adaptive immune responses against diverse antigens, which likely is clinically beneficial.