Programmed cell death protein-1/ligand-1 (PD-1/PD-L1) blockade is effective in a subset of patients with several tumor types, but predicting patient benefit using approved diagnostics is inexact, as some patients with PD-L1-negative tumors also show clinical benefit1,2. Moreover, all biopsy-based tests are subject to the errors and limitations of invasive tissue collection3–11. Preclinical studies of positron-emission tomography (PET) imaging with antibodies to PD-L1 suggested that this imaging method might be an approach to selecting patients12,13. Such a technique, however, requires substantial clinical development and validation. Here we present the initial results from a first-in-human study to assess the feasibility of imaging with zirconium-89-labeled atezolizumab (anti-PD-L1), including biodistribution, and secondly test its potential to predict response to PD-L1 blockade (ClinicalTrials.gov identifiers NCT02453984 and NCT02478099). We imaged 22 patients across three tumor types before the start of atezolizumab therapy. The PET signal, a function of tracer exposure and target expression, was high in lymphoid tissues and at sites of inflammation. In tumors, uptake was generally high but heterogeneous, varying within and among lesions, patients, and tumor types. Intriguingly, clinical responses in our patients were better correlated with pretreatment PET signal than with immunohistochemistry- or RNA-sequencing-based predictive biomarkers, encouraging further development of molecular PET imaging for assessment of PD-L1 status and clinical response prediction. Initial results from a first-in-human study show that PET imaging with PD-L1 antibodies outperforms immunohistochemistry- or RNA-sequencing-based biomarkers for prediction of clinical response to immunotherapy.

Abstract A large body of research accumulated over the past three years dedicated to our understanding and fighting COVID-19. Blocking the interaction between SARS-CoV-2 Spike and ACE2 receptor has been considered an effective strategy as anti-SARS-CoV-2 therapeutics. In this study, we developed ACE2-coated virus-like particles (ACE2-VLPs), which can be utilized to prevent viral entry into host cells and efficiently neutralize the virus. These ACE2-VLPs exhibited high neutralization capacity even when applied at low doses, and displayed superior efficacy compared to extracellular vesicles carrying ACE2, in the in vitro pseudoviral assays. ACE2-VLPs were stable under different environmental temperatures, and they were effective in blocking all tested variants of concern in vitro. Finally, ACE2-VLPs displayed marked neutralization capacity against Omicron BA.1 in the Vero E6 cells. Based on their superior efficacy compared to extracellular vesicles, and their demonstrated success against live virus, ACE2-VLPs can be considered as vital candidates for treating SARS-CoV-2. This novel therapeutic approach of VLP coating with receptor particles can serve as proof-of-concept for designing effective neutralization strategies for other viral diseases in the future. Graphical Abstract In our study, we demonstrate the prevention of SARS-CoV-2 infection through the use of Ace2-coated VLPs.