HIV broadly neutralizing antibodies (bnAbs) can suppress viremia and protect against infection 1 . However, their elicitation is made difficult by low frequencies of appropriate precursor B cell receptors and the complex maturation pathways required to generate bnAbs from these precursors 2 . Antibody genes can be engineered into B cells for expression as both a functional receptor on cell surfaces and as secreted antibody 3–5 . Here, we show that HIV bnAb-engineered primary mouse B cells can be adoptively transferred and vaccinated in immunocompetent wild-type animals resulting in the expansion of durable bnAb memory and long-lived plasma cells. Somatic hypermutation after immunization indicated that engineered cells have the capacity to respond to an evolving pathogen. These results encourage further exploration of engineered B cell vaccines as a strategy for durable elicitation of HIV bnAbs to protect against infection and as a contributor to a functional cure.

We have developed a method to introduce novel paratopes into the human antibody repertoire by modifying the immunoglobulin genes of mature B cells directly using genome editing technologies. We used CRISPR-Cas9 in a homology directed repair strategy, to replace the heavy chain (HC) variable region in B cell lines with that from an HIV broadly neutralizing antibody, PG9. Our strategy is designed to function in cells that have undergone VDJ recombination using any combination of variable (V), diversity (D) and joining (J) genes. The modified locus expresses PG9 HC which pairs with native light chains resulting in the cell surface expression of HIV specific B cell receptors (BCRs). Endogenous activation-induced cytidine deaminase (AID) in engineered cells allowed for Ig class switching and generated BCR variants with improved anti-HIV neutralizing activity. Thus, BCRs engineered in this way retain the genetic flexibility normally required for affinity maturation during adaptive immune responses.