Several fast-spreading variants of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) have become the dominant circulating strains that continue to fuel the COVID-19 pandemic despite intensive vaccination efforts throughout the world. We report here cryo-EM structures of the full-length spike (S) trimers of the B.1.1.7 and B.1.351 variants, as well as their biochemical and antigenic properties. Mutations in the B.1.1.7 protein increase the accessibility of its receptor binding domain and also the binding affinity for receptor angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2). The enhanced receptor engagement can account for the increased transmissibility and risk of mortality as the variant may begin to infect efficiently infect additional cell types expressing low levels of ACE2. The B.1.351 variant has evolved to reshape antigenic surfaces of the major neutralizing sites on the S protein, rendering complete resistance to some potent neutralizing antibodies. These findings provide structural details on how the wide spread of SARS-CoV-2 enables rapid evolution to enhance viral fitness and immune evasion. They may guide intervention strategies to control the pandemic.

Abstract Effective intervention strategies are urgently needed to control the COVID-19 pandemic. Human angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) is a carboxypeptidase that forms a dimer and serves as the cellular receptor for SARS-CoV-2. It is also a key negative regulator of the renin-angiotensin system (RAS), conserved in mammals, which modulates vascular functions. We report here the properties of a trimeric ACE2 variant, created by a structure-based approach, with binding affinity of ~60 pM for the spike (S) protein of SARS-CoV-2, while preserving the wildtype peptidase activity as well as the ability to block activation of angiotensin II receptor type 1 in the RAS. Moreover, the engineered ACE2 potently inhibits infection of SARS-CoV-2 in cell culture. These results suggest that engineered, trimeric ACE2 may be a promising anti-SARS-CoV-2 agent for treating COVID-19.

Abstract Engineered Salmonella has emerged as a promising microbial immunotherapy against tumors; however, its clinical effectiveness has encountered limitations. In our investigation, we unveil a non-dose-dependent type of behavior regarding Salmonella ’s therapeutic impact and reveal the regulatory role of neutrophils in diminishing the efficacy of this. While Salmonella colonization within tumors recruits a substantial neutrophil population, these neutrophils predominantly polarize into the pro-tumor N2 phenotype, elevating PD-L1 expression and fostering an immunosuppressive milieu within the tumor microenvironment. In order to bypass this challenge, we introduce MnO 2 nanoparticles engineered to activate the STING pathway. Harnessing the STING pathway to stimulate IFN-β secretion prompts a shift in neutrophil polarization from the N2 to the N1 phenotype. This strategic repolarization remodels the tumor immune microenvironment, making the infiltration and activation of CD8 + T cells possible. Through these orchestrated mechanisms, the combined employment of Salmonella and MnO 2 attains the synergistic enhancement of anti-tumor efficacy, achieving the complete inhibition of tumor growth within 20 days and an impressive 80% survival rate within 40 days, with no discernible signs of significant adverse effects. Our study not only unveils the crucial in vivo constraints obstructing microbial immune therapy but also sets out an innovative strategy to augment its efficacy. These findings pave the way for advancements in cell-based immunotherapy centered on leveraging the potential of neutrophils. Graphical Abstract

The medical literature and records on diabetes provide crucial resources for diabetes prevention and treatment. However, extracting entities from these textual diabetes data is crucial but challenging. Named entity recognition (NER) - an important corner-stone technology of natural language processing - has been studied well in the general medical field. However, there is still a lack of effective NER methods to handle diabetes data. Briefly, there are three challenges in the real world, including 1) the large volume of diabetes-related data to be processed, 2) the lack of labeled data, and 3) the high costs of manual labeling. To mitigate those challenges, this paper proposes a novel NER method based on semi-supervised learning, namely SNER, for diabetes data processing. It utilizes large amounts of unlabeled data to solve the problem of lack of labeled data. Specifically, it filters the predicted labels based on their confidence and uncertainty scores to reduce the noise entering the model and divide them into positive pseudo-labels and negative pseudo-labels. Also, it utilizes negative pseudo-labels reasonably to improve the training effect of pseudo-labels. Experiments on two public diabetes datasets show that SNER achieves the best performance compared with existing state-of-the-art models.

Abstract Antibodies are principal immune components elicited by vaccines to induce protection from microbial pathogens. In the Thai RV144 HIV-1 vaccine trial, vaccine efficacy was 31% and the sole primary correlate of reduced risk was shown to be vigorous antibody response targeting the V1V2 region of HIV-1 envelope. Antibodies against V3 also were inversely correlated with infection risk in subsets of vaccinees. Antibodies recognizing these regions, however, do not exhibit potent neutralizing activity. Therefore, we examined the antiviral potential of poorly neutralizing monoclonal antibodies (mAbs) against immunodominant V1V2 and V3 sites by passive administration of human mAbs to humanized mice engrafted with CD34+ hematopoietic stem cells, followed by mucosal challenge with an HIV-1 infectious molecular clone (IMC) expressing the envelope of a tier 2 resistant HIV-1 strain. Treatment with anti-V1V2 mAb 2158 or anti-V3 mAb 2219 did not prevent infection, but both reduced the virus burden, and V3 mAb 2219 displayed a superior potency compared to V1V2 mAb 2158. While these mAbs had no or weak neutralizing activity and elicited undetectable levels of antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC), V3 mAb 2219 displayed a greater capacity to bind virus- and cell-associated HIV-1 envelope and to mediate antibody-dependent cellular phagocytosis (ADCP) and C1q complement binding as compared to V1V2 mAb 2158. Mutations in the Fc region of 2219 abolished these effector activities and abrogated virus control in humanized mice. These results demonstrate the importance of Fc functions other than ADCC for antibodies without potent neutralizing activity.

Abstract Glioblastoma (GBM) is an aggressive brain tumor with a poor prognosis, largely due to the presence of glioblastoma stem cells (GSCs). These cells drive tumor progression, recurrence, and chemoresistance, making them critical targets for therapy. This study aims to identify novel GSC markers for improved diagnosis and targeted treatment. We utilized single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) and bulk RNA-seq data to identify PDLIM1 as a novel GSC marker. PDLIM1 was specifically expressed in GSCs and was associated with poor prognosis and advanced tumor stages. Functional assays demonstrated that PDLIM1 overexpression enhanced GBM cell proliferation, reduced apoptosis, increased GSC proportions, and promoted chemoresistance and tumorigenesis. Conversely, PDLIM1 knockdown inhibited these processes. Mechanistically, PDLIM1 was found to exert its effects likely by promoting the PI3K-AKT pathway. In conclusion, PDLIM1 may serve as a potential marker of GSCs associated with poor prognosis, tumorigenesis, and chemoresistance in GBM, representing a potential therapeutic target for improving GBM patient outcomes.

Although preoperative C-Reactive Protein to Albumin Ratio(CAR) is one of the important indicators for surgical risk assessment, the relationship between preoperative CAR and postoperative outcomes in older patients undergoing non-cardiac surgery is still unclear. Therefore, the purpose of this study is to explore the relationship between preoperative CAR and adverse postoperative outcomes in older patients undergoing non-cardiac surgery.