The severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) virus is causing a global pandemic, and cases continue to rise. Most infected individuals experience mildly symptomatic coronavirus disease 2019 (COVID-19), but it is unknown whether this can induce persistent immune memory that could contribute to immunity. We performed a longitudinal assessment of individuals recovered from mild COVID-19 to determine whether they develop and sustain multifaceted SARS-CoV-2-specific immunological memory. Recovered individuals developed SARS-CoV-2-specific immunoglobulin (IgG) antibodies, neutralizing plasma, and memory B and memory T cells that persisted for at least 3 months. Our data further reveal that SARS-CoV-2-specific IgG memory B cells increased over time. Additionally, SARS-CoV-2-specific memory lymphocytes exhibited characteristics associated with potent antiviral function: memory T cells secreted cytokines and expanded upon antigen re-encounter, whereas memory B cells expressed receptors capable of neutralizing virus when expressed as monoclonal antibodies. Therefore, mild COVID-19 elicits memory lymphocytes that persist and display functional hallmarks of antiviral immunity.

Abstract Antibodies are widely used in biology and medicine, and there has been considerable interest in multivalent antibody formats to increase binding avidity and enhance signaling pathway agonism. However, there are currently no general approaches for forming precisely oriented antibody assemblies with controlled valency. We describe the computational design of two-component nanocages that overcome this limitation by uniting form and function. One structural component is any antibody or Fc fusion and the second is a designed Fc-binding homo-oligomer that drives nanocage assembly. Structures of 8 antibody nanocages determined by electron microscopy spanning dihedral, tetrahedral, octahedral, and icosahedral architectures with 2, 6, 12, and 30 antibodies per nanocage match the corresponding computational models. Antibody nanocages targeting cell-surface receptors enhance signaling compared to free antibodies or Fc-fusions in DR5-mediated apoptosis, Tie2-mediated angiogenesis, CD40 activation, and T cell proliferation; nanocage assembly also increases SARS-CoV-2 pseudovirus neutralization by α-SARS-CoV-2 monoclonal antibodies and Fc-ACE2 fusion proteins. We anticipate that the ability to assemble arbitrary antibodies without need for covalent modification into highly ordered assemblies with different geometries and valencies will have broad impact in biology and medicine.

T cells and structural cells coordinate appropriate inflammatory responses and restoration of barrier integrity following insult. Dysfunctional T cell activity precipitates tissue pathology that occurs alongside disease-associated alterations of structural cell subsets, but the mechanisms by which T cells promote these changes remain unclear. We show that subsets of circulating and skin-resident CD4+ T cells promote distinct transcriptional outcomes in human keratinocytes and dermal fibroblasts that correspond with divergent T cell cytokine production. Using these transcriptional signatures, we identify T cell-dependent outcomes associated with inflammatory skin disease, including a set of Th17 cell-induced genes in keratinocytes that are enriched in the skin during psoriasis and normalized by anti-IL-17 therapy, and a skin-resident T cell-induced gene module enriched in scleroderma-associated fibroblasts. Interrogating clinical data using T cell-derived structural cell gene networks enables investigation of the immune-dependent contribution to inflammatory disease and the heterogeneous patient response to biologic therapy.