ABSTRACT Blockade of the TGFβ signalling pathway has emerged from preclinical studies as a potential treatment to enhance the efficacy of immune checkpoint inhibition in advanced colorectal cancer (CRC) and several other types of cancer. However, clinical translation of first-generation inhibitors has known little success. Here, we report the synthesis and characterization of HYL001, a potent inhibitor of TGFβ receptor 1 (ALK5), that is approximately 9 times more efficacious than the structurally related compound galunisertib, while maintaining a favourable safety profile. HYL001 in combination with immune checkpoint blockade (anti-PD1) eradicates liver metastases generated in mice by microsatellite stable, aggressive colorectal cancer tumours at doses where galunisertib is ineffective. GRAPHICAL ABSTRACT

Abstract The ongoing emergence of SARS-CoV-2 variants of concern (VOCs) that reduce the effectiveness of antibody therapeutics necessitates development of next-generation antibody modalities that are resilient to viral evolution. Here, we characterized N-terminal domain (NTD) and receptor binding domain (RBD)-specific monoclonal antibodies previously isolated from COVID-19 convalescent donors for their activity against emergent SARS-CoV-2 VOCs. Among these, the NTD-specific antibody C1596 displayed the greatest breadth of binding to VOCs, with cryo-EM structural analysis revealing recognition of a distinct NTD epitope outside of the site i antigenic supersite. Given C1596’s favorable binding profile, we designed a series of bispecific antibodies (bsAbs) termed CoV2-biRNs, that featured both NTD and RBD specificities. Notably, two of the C1596-inclusive bsAbs, CoV2-biRN5 and CoV2-biRN7, retained potent in vitro neutralization activity against all Omicron variants tested, including XBB.1.5, EG.5.1, and BA.2.86, contrasting the diminished potency of parental antibodies delivered as monotherapies or as a cocktail. Furthermore, prophylactic delivery of CoV2-biRN5 significantly reduced the viral load within the lungs of K18-hACE2 mice following challenge with SARS-CoV-2 XBB.1.5. In conclusion, our NTD-RBD bsAbs offer promising potential for the design of resilient, next-generation antibody therapeutics against SARS-CoV-2 VOCs. One Sentence Summary Bispecific antibodies with a highly cross-reactive NTD antibody demonstrate resilience to SARS-CoV-2 variants of concern.

The ongoing emergence of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) variants of concern (VOCs) that reduce the effectiveness of antibody therapeutics necessitates development of next-generation antibody modalities that are resilient to viral evolution. Here, we characterized amino-terminal domain (NTD)- and receptor binding domain (RBD)-specific monoclonal antibodies previously isolated from coronavirus disease 2019 (COVID-19) convalescent donors for their activity against emergent SARS-CoV-2 VOCs. Among these, the NTD-specific antibody C1596 displayed the greatest breadth of binding to VOCs, with cryo-electron microscopy structural analysis revealing recognition of a distinct NTD epitope outside of the site i antigenic supersite. Given C1596's favorable binding profile, we designed a series of bispecific antibodies (bsAbs), termed CoV2-biRNs, that featured both NTD and RBD specificities. Two of the C1596-inclusive bsAbs, CoV2-biRN5 and CoV2-biRN7, retained potent in vitro neutralization activity against all Omicron variants tested, including XBB.1.5, BA.2.86, and JN.1, contrasting the diminished potency of parental antibodies delivered as monotherapies or as a cocktail. Furthermore, prophylactic delivery of CoV2-biRN5 reduced the viral load within the lungs of K18-hACE2 mice after challenge with SARS-CoV-2 XBB.1.5. In conclusion, NTD-RBD bsAbs offer promising potential for the design of resilient, next-generation antibody therapeutics against SARS-CoV-2 VOCs.