Neuritic plaques, a pathological hallmark in Alzheimer’s disease (AD) brains, comprise extracellular aggregates of amyloid-beta (Aβ) peptide and degenerating neurites that accumulate autolysosomes. We found that, in the brains of patients with AD and in AD mouse models, Aβ plaque-associated Olig2- and NG2-expressing oligodendrocyte progenitor cells (OPCs), but not astrocytes, microglia, or oligodendrocytes, exhibit a senescence-like phenotype characterized by the upregulation of p21/CDKN1A, p16/INK4/CDKN2A proteins, and senescence-associated β-galactosidase activity. Molecular interrogation of the Aβ plaque environment revealed elevated levels of transcripts encoding proteins involved in OPC function, replicative senescence, and inflammation. Direct exposure of cultured OPCs to aggregating Aβ triggered cell senescence. Senolytic treatment of AD mice selectively removed senescent cells from the plaque environment, reduced neuroinflammation, lessened Aβ load, and ameliorated cognitive deficits. Our findings suggest a role for Aβ-induced OPC cell senescence in neuroinflammation and cognitive deficits in AD, and a potential therapeutic benefit of senolytic treatments. The Alzheimer’s disease (AD) amyloid-beta peptide causes oligodendrocyte progenitor cells to undergo senescence, contributing to neuroinflammation and cognitive impairment. Treatment of AD mice with senolytic drugs ameliorates AD neuropathologies and cognitive deficits.

Abstract India is one of the countries most affected by the recent COVID-19 pandemic. Characterization of humoral responses to SARS-CoV-2 infection, including immunoglobulin isotype usage, neutralizing activity and memory B cell generation, is necessary to provide critical insights on the formation of immune memory in Indian subjects. In this study, we evaluated SARS-CoV-2 receptor-binding domain (RBD)-specific IgG, IgM, and IgA antibody responses, neutralization of live virus, and RBD-specific memory B cell responses in pre-pandemic healthy versus convalescent COVID-19 individuals from India. We observed substantial heterogeneity in the formation of humoral and B cell memory post COVID-19 recovery. While a vast majority (38/42, 90.47%) of COVID-19 recovered individuals developed SARS-CoV-2 RBD-specific IgG responses, only half of them had appreciable neutralizing antibody titers. RBD-specific IgG titers correlated with these neutralizing antibody titers as well as with RBD-specific memory B cell frequencies. In contrast, IgG titers measured against SARS-CoV-2 whole virus preparation, which includes responses to additional viral proteins besides RBD, did not show robust correlation. Our results suggest that assessing RBD-specific IgG titers can serve as a surrogate assay to determine the neutralizing antibody response. These observations have timely implications for identifying potential plasma therapy donors based on RBD-specific IgG in resource-limited settings where routine performance of neutralization assays remains a challenge. Importance Our study provides an understanding of SARS-CoV-2-specific neutralizing antibodies, binding antibodies and memory B cells in COVID-19 convalescent subjects from India. Our study highlights that PCR-confirmed convalescent COVID-19 individuals develop SARS-CoV-2 RBD-specific IgG antibodies, which correlate strongly with their neutralizing antibody titers. RBD-specific IgG titers, thus, can serve as a valuable surrogate measurement for neutralizing antibody responses. These finding have timely significance for selection of appropriate individuals as donors for plasma intervention strategies, as well as determining vaccine efficacy.

Abstract The SARS-CoV-2 BA.1 and BA.2 (Omicron) variants contain more than 30 mutations within the spike protein and evade therapeutic monoclonal antibodies (mAbs). Here, we report a receptor-binding domain (RBD) targeting human antibody (002-S21F2) that effectively neutralizes live viral isolates of SARS-CoV-2 variants of concern (VOCs) including Alpha, Beta, Gamma, Delta, and Omicron (BA.1 and BA.2) with IC50 ranging from 0.02 – 0.05 μg/ml. This near germline antibody 002-S21F2 has unique genetic features that are distinct from any reported SARS-CoV-2 mAbs. Structural studies of the full-length IgG in complex with spike trimers (Omicron and WA.1) reveal that 002-S21F2 recognizes an epitope on the outer face of RBD (class-3 surface), outside the ACE2 binding motif and its unique molecular features enable it to overcome mutations found in the Omicron variants. The discovery and comprehensive structural analysis of 002-S21F2 provide valuable insight for broad and potent neutralization of SARS-CoV-2 Omicron variants BA.1 and BA.2.

A detailed understanding of the molecular features of the neutralizing epitopes developed by viral escape mutants is important for predicting and developing vaccines or therapeutic antibodies against continuously emerging SARS-CoV-2 variants. Here, we report three human monoclonal antibodies (mAbs) generated from COVID-19 recovered individuals during first wave of pandemic in India. These mAbs had publicly shared near germline gene usage and potently neutralized Alpha and Delta, but poorly neutralized Beta and completely failed to neutralize Omicron BA.1 SARS-CoV-2 variants. Structural analysis of these three mAbs in complex with trimeric spike protein showed that all three mAbs are involved in bivalent spike binding with two mAbs targeting class-1 and one targeting class-4 Receptor Binding Domain (RBD) epitope. Comparison of immunogenetic makeup, structure, and function of these three mAbs with our recently reported class-3 RBD binding mAb that potently neutralized all SARS-CoV-2 variants revealed precise antibody footprint, specific molecular interactions associated with the most potent multi-variant binding / neutralization efficacy. This knowledge has timely significance for understanding how a combination of certain mutations affect the binding or neutralization of an antibody and thus have implications for predicting structural features of emerging SARS-CoV-2 escape variants and to develop vaccines or therapeutic antibodies against these.

Abstract Previous studies have shown that plasmablasts expand massively in dengue patients as compared to many other situations such as influenza infection or vaccination. However, a detailed understanding of the phenotypes and transcriptional features of these cells is lacking. Moreover, despite India having nearly a third of global dengue disease burden, there is virtually no information on plasmablasts responses in dengue patients from India. Here, we provide a detailed characterization of plasmablast responses from dengue confirmed febrile children in India. Immunophenotyping and RNA seq analysis showed that in addition to secreting dengue specific antibodies, these massively expanding cells expressed several adhesion molecules, chemokines and chemokine receptors that are involved in endothelial interactions, homing to skin or mucosal tissues including intestine. Surprisingly, we found that these cells also upregulated expression of several cytokine genes that are involved in angiogenesis, leukocyte extravasation and vascular permeability. These transcriptional features were qualitatively similar to plasmablasts from influenza vaccinees. Interestingly, the expansion of the plasmablasts in dengue patients was significantly lower in patients with primary dengue infection compared to those with secondary dengue. Moreover, within the primary dengue patients, their expansion was significantly lower in patients with mild dengue infection (DI) compared to patients with dengue with warning signs (DW) or severe dengue (SD). These results significantly improve our understanding of human plasmablast responses in dengue. Importance Dengue is a globally spreading with over 100 million clinical cases annually with symptoms ranging from mild self-limiting febrile illness to more severe and sometimes life-threatening dengue hemorrhagic fever or shock, especially among children. India contributes nearly a third of global dengue disease burden. The pathophysiology of dengue is complex and remains poorly understood despite many advances indicating a key role for antibody dependent enhancement of infection. While serum antibodies have been extensively studied, the characteristics of the cellular factories responsible for antibody production, i.e., plasmablasts, are only beginning to emerge. This study provides a comprehensive understanding of the magnitude, phenotype, functional and transcriptional profiles of human plasmablasts from dengue patients in India.

Abstract Previous studies showed that a discrete population of the CD8 T cells with HLADR + CD38 + phenotype expand massively during the acute febrile phase of dengue natural infection. Although about a third of these massively expanding HLADR + CD38 + CD8 T cells were of CD69 high phenotype, only a small fraction of them produced IFNγ upon in vitro peptide stimulation. What other cytokines/ chemokines do these peptides stimulated HLADR + CD38 + CD8 T cells express, what transcriptional profiles distinguish the CD69 + IFNγ + , CD69 + IFNγ - , and CD69 - IFNγ - subsets, and whether the expansion of the total HLADR + CD38 + CD8 T cells or the IFNγ producing CD8 T cells differ depending on disease severity remained unclear. This study addresses these knowledge gaps. We find that the CD69 + IFNγ + subset uniquely expressed key genes involved in protein translation, cellular metabolism, proliferation and dendritic cell cross talk. Both the CD69 + IFNγ + and CD69 + IFNγ - subsets had an antigen responsive gene signature with genes involved in cytotoxic effector functions, regulation of T cell receptor signaling, signaling by MAPK, chemotaxis and T cell trafficking to inflamed tissues with the expression being more robust in the IFNγ + CD69 + subset. On the other hand, the CD69 - IFNγ - subset was biased towards expression of genes that both augment and dampen T cell responses. Lastly, the expansion of total HLADR + CD38 + CD8 T cells and also the IFNγ producing HLADR + CD38 + CD8 T cells was similar in patients with different grades of disease. Taken together, this study provides valuable insights into the inherent diversity of the effector CD8 T cell response during dengue.