BackgroundThe relationship between the presence of antibodies to severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and the risk of subsequent reinfection remains unclear.MethodsWe investigated the incidence of SARS-CoV-2 infection confirmed by polymerase chain reaction (PCR) in seropositive and seronegative health care workers attending testing of asymptomatic and symptomatic staff at Oxford University Hospitals in the United Kingdom. Baseline antibody status was determined by anti-spike (primary analysis) and anti-nucleocapsid IgG assays, and staff members were followed for up to 31 weeks. We estimated the relative incidence of PCR-positive test results and new symptomatic infection according to antibody status, adjusting for age, participant-reported gender, and changes in incidence over time.ResultsA total of 12,541 health care workers participated and had anti-spike IgG measured; 11,364 were followed up after negative antibody results and 1265 after positive results, including 88 in whom seroconversion occurred during follow-up. A total of 223 anti-spike–seronegative health care workers had a positive PCR test (1.09 per 10,000 days at risk), 100 during screening while they were asymptomatic and 123 while symptomatic, whereas 2 anti-spike–seropositive health care workers had a positive PCR test (0.13 per 10,000 days at risk), and both workers were asymptomatic when tested (adjusted incidence rate ratio, 0.11; 95% confidence interval, 0.03 to 0.44; P=0.002). There were no symptomatic infections in workers with anti-spike antibodies. Rate ratios were similar when the anti-nucleocapsid IgG assay was used alone or in combination with the anti-spike IgG assay to determine baseline status.ConclusionsThe presence of anti-spike or anti-nucleocapsid IgG antibodies was associated with a substantially reduced risk of SARS-CoV-2 reinfection in the ensuing 6 months. (Funded by the U.K. Government Department of Health and Social Care and others.) Quick Take Incidence of SARS-CoV-2 Infection in Health Care Workers by Antibody Status 2m 35s

Summary

Background

 Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has caused a global pandemic in 2020. Testing is crucial for mitigating public health and economic effects. Serology is considered key to population-level surveillance and potentially individual-level risk assessment. However, immunoassay performance has not been compared on large, identical sample sets. We aimed to investigate the performance of four high-throughput commercial SARS-CoV-2 antibody immunoassays and a novel 384-well ELISA. 

Methods

 We did a head-to-head assessment of SARS-CoV-2 IgG assay (Abbott, Chicago, IL, USA), LIAISON SARS-CoV-2 S1/S2 IgG assay (DiaSorin, Saluggia, Italy), Elecsys Anti-SARS-CoV-2 assay (Roche, Basel, Switzerland), SARS-CoV-2 Total assay (Siemens, Munich, Germany), and a novel 384-well ELISA (the Oxford immunoassay). We derived sensitivity and specificity from 976 pre-pandemic blood samples (collected between Sept 4, 2014, and Oct 4, 2016) and 536 blood samples from patients with laboratory-confirmed SARS-CoV-2 infection, collected at least 20 days post symptom onset (collected between Feb 1, 2020, and May 31, 2020). Receiver operating characteristic (ROC) curves were used to assess assay thresholds. 

Findings

 At the manufacturers' thresholds, for the Abbott assay sensitivity was 92·7% (95% CI 90·2–94·8) and specificity was 99·9% (99·4–100%); for the DiaSorin assay sensitivity was 96·2% (94·2–97·7) and specificity was 98·9% (98·0–99·4); for the Oxford immunoassay sensitivity was 99·1% (97·8–99·7) and specificity was 99·0% (98·1–99·5); for the Roche assay sensitivity was 97·2% (95·4–98·4) and specificity was 99·8% (99·3–100); and for the Siemens assay sensitivity was 98·1% (96·6–99·1) and specificity was 99·9% (99·4–100%). All assays achieved a sensitivity of at least 98% with thresholds optimised to achieve a specificity of at least 98% on samples taken 30 days or more post symptom onset. 

Interpretation

 Four commercial, widely available assays and a scalable 384-well ELISA can be used for SARS-CoV-2 serological testing to achieve sensitivity and specificity of at least 98%. The Siemens assay and Oxford immunoassay achieved these metrics without further optimisation. This benchmark study in immunoassay assessment should enable refinements of testing strategies and the best use of serological testing resource to benefit individuals and population health. 

Funding

 Public Health England and UK National Institute for Health Research.

Abstract We report that in a cohort of 45,965 adults, who were receiving either the ChAdOx1 or the BNT162b2 SARS-CoV-2 vaccines, in those who had no prior infection with SARS-CoV-2, seroconversion rates and quantitative antibody levels after a single dose were lower in older individuals, especially in those aged >60 years. Two vaccine doses achieved high responses across all ages. Antibody levels increased more slowly and to lower levels with a single dose of ChAdOx1 compared with a single dose of BNT162b2, but waned following a single dose of BNT162b2 in older individuals. In descriptive latent class models, we identified four responder subgroups, including a ‘low responder’ group that more commonly consisted of people aged >75 years, males and individuals with long-term health conditions. Given our findings, we propose that available vaccines should be prioritized for those not previously infected and that second doses should be prioritized for individuals aged >60 years. Further data are needed to better understand the extent to which quantitative antibody responses are associated with vaccine-mediated protection.

Abstract Background Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) immunoglobulin G (IgG) antibody measurements can be used to estimate the proportion of a population exposed or infected and may be informative about the risk of future infection. Previous estimates of the duration of antibody responses vary. Methods We present 6 months of data from a longitudinal seroprevalence study of 3276 UK healthcare workers (HCWs). Serial measurements of SARS-CoV-2 anti-nucleocapsid and anti-spike IgG were obtained. Interval censored survival analysis was used to investigate the duration of detectable responses. Additionally, Bayesian mixed linear models were used to investigate anti-nucleocapsid waning. Results Anti-spike IgG levels remained stably detected after a positive result, for example, in 94% (95% credibility interval [CrI] 91–96%) of HCWs at 180 days. Anti-nucleocapsid IgG levels rose to a peak at 24 (95% CrI 19–31) days post first polymerase chain reaction (PCR)-positive test, before beginning to fall. Considering 452 anti-nucleocapsid seropositive HCWs over a median of 121 days from their maximum positive IgG titer, the mean estimated antibody half-life was 85 (95% CrI 81–90) days. Higher maximum observed anti-nucleocapsid titers were associated with longer estimated antibody half-lives. Increasing age, Asian ethnicity, and prior self-reported symptoms were independently associated with higher maximum anti-nucleocapsid levels and increasing age and a positive PCR test undertaken for symptoms with longer anti-nucleocapsid half-lives. Conclusions SARS-CoV-2 anti-nucleocapsid antibodies wane within months and fall faster in younger adults and those without symptoms. However, anti-spike IgG remains stably detected. Ongoing longitudinal studies are required to track the long-term duration of antibody levels and their association with immunity to SARS-CoV-2 reinfection.

Antibody responses are an important part of immunity after Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) vaccination. However, antibody trajectories and the associated duration of protection after a second vaccine dose remain unclear. In this study, we investigated anti-spike IgG antibody responses and correlates of protection after second doses of ChAdOx1 or BNT162b2 vaccines for severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) in the United Kingdom general population. In 222,493 individuals, we found significant boosting of anti-spike IgG by the second doses of both vaccines in all ages and using different dosing intervals, including the 3-week interval for BNT162b2. After second vaccination, BNT162b2 generated higher peak levels than ChAdOX1. Older individuals and males had lower peak levels with BNT162b2 but not ChAdOx1, whereas declines were similar across ages and sexes with ChAdOX1 or BNT162b2. Prior infection significantly increased antibody peak level and half-life with both vaccines. Anti-spike IgG levels were associated with protection from infection after vaccination and, to an even greater degree, after prior infection. At least 67% protection against infection was estimated to last for 2-3 months after two ChAdOx1 doses, for 5-8 months after two BNT162b2 doses in those without prior infection and for 1-2 years for those unvaccinated after natural infection. A third booster dose might be needed, prioritized to ChAdOx1 recipients and those more clinically vulnerable.

Abstract Identification of the genes and processes mediating genetic association signals for complex disease represents a major challenge. Since many of the genetic signals for type 2 diabetes exert their effects through pancreatic islet-cell dysfunction, we performed a genome-wide pooled CRISPR loss-of- function screen in human pancreatic beta cells. We focused on the regulation of insulin content as a disease-relevant readout of beta cell function. We identified 580 genes influencing this phenotype: integration with genetic and genomic data provided experimental support for 20 candidate type 2 diabetes effector transcripts including the autophagy receptor CALCOCO2 . Our study highlights how cellular screens can augment existing multi-omic efforts to accelerate biological and translational inference at GWAS loci.

Abstract Designing a focused compound screening library of bioactive small molecules is a challenging task since many compounds modulate their effects through multiple protein targets with various degrees of potency and selectivity. We describe here several analytic procedures with adjustable cut-off parameters that enable one to design anticancer target-focused compound libraries optimized for library size, cellular activity, biological and chemical diversity and target selectivity. Even though our focus was on designing compound libraries to enable a comprehensive investigation of the target biology of glioblastoma (GBM), the compound collections cover a wide range of protein targets and biological pathways implicated in various types of cancers, making the libraries widely applicable in precision oncology studies. We published the final screening set library, called the C omprehensive anti- C ancer small- C ompound L ibrary, or C 3 L. We hope these general library design principles and the current, widely annotated small molecule libraries will prove useful for the community in various phenotypic screening experiments in GBM and other cancers.

Abstract Alpha-1 antitrypsin deficiency is a life-threatening condition caused by inheritance of the SERPINA1 gene ‘Z’ variant. This single base pair mutation leads to protein misfolding, ER entrapment and gain of toxic function. Despite the significant unmet medical need presented by this disorder, there remain no approved medicines and the only curative option is liver transplantation. We hypothesized that an unbiased screen of human hepatocytes harbouring the Z mutation (ATZ) using small molecules targeted against protein degradation pathways would uncover novel biological insights of therapeutic relevance. Here we report the results of that screen performed in a patient-derived iPSC model of ATZ. Starting from 1,041 compounds we identified 14 targets capable of reducing polymer burden, including Leucine-rich repeat kinase-2 (LRRK2), a well-studied target in Parkinson’s. Genetic deletion of LRRK2 in ATZ mice reduced polymers and associated fibrotic liver disease leading us to test a library of commercially available LRRK2 kinase inhibitors in both patient iPSC and CHO cell models. One of the molecules tested, CZC-25146, reduced polymer load, increased normal AAT secretion and reduced inflammatory cytokines with pharmacokinetic properties supporting its potential use for treating liver diseases. We therefore tested CZC-25146 in the ATZ mouse model and confirmed its efficacy for polymer reduction without signs of toxicity. Mechanistically, in both human and mouse models, our data show CZC-25146 inhibits LRRK2 kinase activity and induces autophagy. Cumulatively, these findings support the use of CZC-25146 and LRRK2 inhibitors in general in hepatic proteopathy disease research and as potential new treatment approaches for patients. One Sentence Summary A small molecule screen in patient iPSCs with in vivo validation in mice identifies LRRK2 as a new therapeutic target for Alpha-1 Antitrypsin Deficiency.