Abstract Two notable features have been identified in the SARS-CoV-2 genome: (1) the receptor binding domain of SARS-CoV-2; (2) a unique insertion of twelve nucleotide or four amino acids (PRRA) at the S1 and S2 boundary. For the first feature, the similar RBD identified in SARs-like virus from pangolin suggests the RBD in SARS-CoV-2 may already exist in animal host(s) before it transmitted into human. The left puzzle is the history and function of the insertion at S1/S2 boundary, which is uniquely identified in SARS-CoV-2. In this study, we identified two variants from the first Guangdong SARS-CoV-2 cell strain, with deletion mutations on polybasic cleavage site (PRRAR) and its flank sites. More extensive screening indicates the deletion at the flank sites of PRRAR could be detected in 3 of 68 clinical samples and half of 22 in vitro isolated viral strains. These data indicate (1) the deletion of QTQTN, at the flank of polybasic cleavage site, is likely benefit the SARS-CoV-2 replication or infection in vitro but under strong purification selection in vivo since it is rarely identified in clinical samples; (2) there could be a very efficient mechanism for deleting this region from viral genome as the variants losing 23585-23599 is commonly detected after two rounds of cell passage. The mechanistic explanation for this in vitro adaptation and in vivo purification processes (or reverse) that led to such genomic changes in SARS-CoV-2 requires further work. Nonetheless, this study has provided valuable clues to aid further investigation of spike protein function and virus evolution. The deletion mutation identified in vitro isolation should be also noted for current vaccine development.

Abstract The ongoing of coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic caused by novel SARS-CoV-2 coronavirus, resulting in economic losses and seriously threating the human health in worldwide, highlighting the urgent need of a stabilized, easily produced and effective preventive vaccine. The SARS-COV-2 spike protein receptor binding region (RBD) plays an important role in the process of viral binding receptor angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) and membrane fusion, making it an ideal target for vaccine development. In this study, we designed three different RBD-conjugated nanoparticles vaccine candidates, RBD-Ferritin (24-mer), RBD-mi3 (60-mer) and RBD-I53-50 (120-mer), with the application of covalent bond linking by SpyTag-SpyCatcher system. It was demonstrated that the neutralizing capability of sera from mice immunized with three RBD-conjugated nanoparticles adjuvanted with AddaVax or Sigma Systerm Adjuvant (SAS) after each immunization was ~8-to 120-fold greater than monomeric RBD group in SARS-CoV-2 pseudovirus and authentic virus neutralization assay. Most importantly, sera from RBD-conjugated NPs groups more efficiently blocked the binding of RBD to ACE2 or neutralizing antibody in vitro, a further proof of promising immunization effect. Besides, high physical stability and flexibility in assembly consolidated the benefit for rapid scale-up production of vaccine. These results supported that our designed SARS-CoV-2 RBD-conjugated nanoparticle was competitive vaccine candidate and the carrier nanoparticles could be adopted as universal platform for future vaccine development.

From 2022 to 2023, severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) caused by Omicron variants spread rapidly in Guangdong Province, resulting in over 80% of the population being infected. To investigate the levels of neutralizing antibodies (NAbs) in individuals following the rapid pandemic and to evaluate the cross-protection against currently circulating variants of SARS-CoV-2 in China, neutralization assay and magnetic particle chemiluminescence method were used to test the 117 serum samples from individuals who had recovered 4 weeks post-infection. The results indicated that the levels of NAbs against prototype and Omicron variants BA.5 were significantly higher than those against Omicron variants BQ.1, XBB.1.1, XBB.1.9, XBB.1.16 and EG.5, regardless of whether the infection was primary or secondary. The cross-protection provided by NAbs induced by prototype and Omicron BA.5 variants was limited when challenged by BQ.1, XBB.1.1, XBB.1.9, XBB.1.16 and EG.5 variants. This indicates that we should pay more attention to the risk of multiple infection from any novel Omicron variants that may emerge in the near future.

Background: Serosurveillance of epidemic cerebrospinal meningitis (ECM) in healthy individuals is crucial for assessing disease risk and evaluating the effectiveness of vaccinations. However, this practical work is rare in China. Methods: We conducted cross-section serosurveillance in Guangzhou, Zhanjiang, and Heyuan in Guangdong Province, measuring Anti-Nm IgG with serogroups A, C, Y, and W, and analyzed the trends using a generalized additive model (GAM). Results: During 2019–2022, 7752 participants were included. The overall antibody positivity rate for serogroups A, C, Y, and W were 60.75%, 15.51%, 32.83%, and 14.56%, respectively. High Anti-Nm IgG was in children aged 0–5 and 5–10 years old. Geometric mean concentrations (GMCs) of Anti-Nm IgG were higher and correlated positively with vaccine doses compared with unvaccinated individuals. The GMC showed a consistent decrease trend in the vaccinated and a U-shaped curve in populations. The declined rates of GMC were 1.59 (95% CI: 1.03, 2.14) µg/mL, 1.65 (95% CI: 1.28, 2.03), 0.62 (95% CI: 0.22, 1.03), and 0.31 (95% CI: 0.08, 0.53) µg/mL per year for serogroups A, C, Y, and W, respectively. Conclusions: There were differences in antibody positivity rate and GMC for the four serogroups of ECM in the healthy individuals of Guangdong Province, with serogroup A showing the highest, and the demographic differences highlighted the high seroprevalence of Neisseria meningitidis in younger people. The variable prevalence rates among serogroups A, C, Y, and W and the observed decline in antibody titers underscore the need for adjustments in the immunization program targeting the meningococcal vaccine.