Centenarians have a decreased susceptibility to ageing-associated illnesses, chronic inflammation and infectious diseases1-3. Here we show that centenarians have a distinct gut microbiome that is enriched in microorganisms that are capable of generating unique secondary bile acids, including various isoforms of lithocholic acid (LCA): iso-, 3-oxo-, allo-, 3-oxoallo- and isoallolithocholic acid. Among these bile acids, the biosynthetic pathway for isoalloLCA had not been described previously. By screening 68 bacterial isolates from the faecal microbiota of a centenarian, we identified Odoribacteraceae strains as effective producers of isoalloLCA both in vitro and in vivo. Furthermore, we found that the enzymes 5α-reductase (5AR) and 3β-hydroxysteroid dehydrogenase (3β-HSDH) were responsible for the production of isoalloLCA. IsoalloLCA exerted potent antimicrobial effects against Gram-positive (but not Gram-negative) multidrug-resistant pathogens, including Clostridioides difficile and Enterococcus faecium. These findings suggest that the metabolism of specific bile acids may be involved in reducing the risk of infection with pathobionts, thereby potentially contributing to the maintenance of intestinal homeostasis.

The JN.1 variant (BA.2.86.1.1), arising from BA.2.86(.1) with the S:L455S substitution, exhibited increased fitness and outcompeted the previous dominant XBB lineage by the biggening of 2024. JN.1 subsequently diversified, leading to the emergence of descendants with spike (S) protein substitutions such as S:R346T and S:F456L. Particularly, the KP.2 (JN.1.11.1.2) variant, a descendant of JN.1 bearing both S:R346T and S:F456L, is rapidly spreading in multiple regions as of April 2024. Here, we investigated the virological properties of KP.2. KP.2 has three substitutions in the S protein including the two above and additional one substitution in non-S protein compared with JN.1. We estimated the relative effective reproduction number (Re) of KP.2 based on the genome surveillance data from the USA, United Kingdom, and Canada where >30 sequences of KP.2 has been reported, using a Bayesian multinomial logistic model. The Re of KP.2 is 1.22-, 1.32-, and 1.26-fold higher than that of JN.1 in USA, United Kingdom, and Canada, respectively. These results suggest that KP.2 has higher viral fitness and potentially becomes the predominant lineage worldwide. Indeed, as of the beginning of April 2024, the estimated variant frequency of KP.2 has already reached 20% in United Kingdom. The pseudovirus assay showed that the infectivity of KP.2 is significantly (10.5-fold) lower than that of JN.1. We then performed a neutralization assay using monovalent XBB.1.5 vaccine sera and breakthrough infection (BTI) sera with XBB.1.5, EG.5, HK.3 and JN.1 infections. In all cases, the 50% neutralization titer (NT50) against KP.2 was significantly lower than that against JN.1. Particularly, KP.2 shows the most significant resistance to the sera of monovalent XBB.1.5 vaccinee without infection (3.1-fold) as well as those who with infection (1.8-fold). Altogether, these results suggest that the increased immune resistance ability of KP.2 partially contributes to the higher Re more than previous variants including JN.1.

To control infection with SARS-CoV-2 Omicron XBB subvariants, the XBB.1.5 monovalent mRNA vaccine has been available since September 2023. However, we have found that natural infection with XBB subvariants, including XBB.1.5, does not efficiently induce humoral immunity against the infecting XBB subvariants. These observations raise the possibility that the XBB.1.5 monovalent vaccine may not be able to efficiently induce humoral immunity against emerging SARS-CoV-2 variants, including a variety of XBB subvariants (XBB.1.5, XBB.1.16, XBB.2.3, EG.5.1 and HK.3) as well as BA.2.86. To address this possibility, we collected two types of sera from individuals vaccinated with the XBB.1.5 vaccine; those who had not been previously infected with SARS-CoV-2 and those who had been infected with XBB subvariants prior to XBB.1.5 vaccination. We collected sera before and 3-4 weeks after vaccination, and then performed a neutralization assay using these sera and pseudoviruses.

Abstract Although BNT162b2 vaccination was shown to prevent infection and reduce COVID-19 severity, and the persistence of immunological memory generated by the vaccination has not been well elucidated. We evaluated memory B and T cell responses to the SARS-CoV-2 spike protein before and after the third BNT162b2 booster. Although the antibody titer against the spike receptor-binding domain (RBD) decreased significantly 8 months after the second vaccination, the number of memory B cells continued to increase, while the number of memory T cells decreased slowly. Memory B and T cells from unvaccinated infected patients showed similar kinetics. After the third vaccination, the antibody titer increased to the level of the second vaccination, and memory B cells increased at significantly higher levels before the booster, while memory T cells recovered close to the second vaccination levels. In memory T cells, the frequency of CXCR5 + CXCR3 + CCR6 - cTfh1 was positively correlated with RBD-specific antibody-secreting B cells. Furthermore, T cell-dependent antibody production from reactivated memory B cells in vitro was correlated to the Tfh-like cytokine levels. For the response to variant RBDs, although 60%-80% of memory B cells could bind to the Omicron RBD, their binding affinity was low, while memory T cells show an equal response to the Omicron spike. Thus, the persistent presence of memory B and T cells will quickly upregulate antibody production and T cell responses after Omicron strain infection, which prevents severe illness and death due to COVID-19.