The severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) spike (S) protein continues to evolve antigenically, impacting antibody immunity. D1F6, an affinity-matured non-stereotypic VH1-2 antibody isolated from a patient infected with the SARS-CoV-2 ancestral strain, effectively neutralizes most Omicron variants tested, including XBB.1.5. We identify that D1F6 in the immunoglobulin G (IgG) form is able to overcome the effect of most Omicron mutations through its avidity-enhanced multivalent S-trimer binding. Cryo-electron microscopy (cryo-EM) and biochemical analyses show that three simultaneous epitope mutations are generally needed to substantially disrupt the multivalent S-trimer binding by D1F6 IgG. Antigenic mutations at spike positions 346, 444, and 445, which appeared in the latest variants, have little effect on D1F6 binding individually. However, these mutations are able to act synergistically with earlier Omicron mutations to impair neutralization by affecting the interaction between D1F6 IgG and the S-trimer. These results provide insight into the mechanism by which accumulated antigenic mutations facilitate evasion of affinity-matured antibodies.

Diabetic cardiomyopathy (DCM) is a chronic disease caused by diabetes mellitus, which is recognized as a worldwide challenging disease. This study aimed to investigate the role and the potential mechanism of knocking down the NACHT-, LRR- and PYD domains-containing protein 3 (NLRP3), an inflammasome associated with onset and progression of various diseases, on high glucose or diabetes -induced cardiac cells pyroptosis and ferroptosis, two regulated non-necrosis cell death modalities discovered recent years. In the present study, both in vivo and in vitro studies were conducted simultaneously. Diabetic rats were induced by 55 mg/kg intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ). Following the intraperitoneal injection of MCC950 (10 mg/kg), On the other hand, the DCM model in H9C2 cardiac cells was simulated with 35 mmol/L glucose and a short hairpin RNA vector of NLRP3 were transfected to cells. The results showed that in vivo study, myocardial fibers were loosely arranged and showed inflammatory cell infiltration, mitochondrial cristae were broken and the GSDMD-NT expression was found notably increased in the DM group, while the protein expressions of xCT and GPX4 was significantly decreased, both of which were reversed by MCC950. High glucose reduced the cell viability and ATP level in vitro, accompanied by an increase in LDH release. All of the above indicators were reversed after NLRP3 knockdown compared with the HG treated alone. Moreover, the protein expressions of pyroptosis- and ferroptosis-related fators were significantly decreased or increased, consistent with the results shown by immunofluorescence. Furthermore, the protective effects of NLRP3 knockdown against HG were reversed following the mtROS agonist rotenone (ROT) treatment. In conclusion, inhibition of NLRP3 suppressed DM-induced myocardial injury. Promotion of mitochondrial ROS abolished the protective effect of knockdown NLRP3, and induced the happening of pyroptosis and ferroptosis. These findings may present a novel therapeutic underlying mechanism for clinical diabetes-induced myocardial injury treatment.

Continued evolution of SARS-CoV-2 generates variants to challenge antibody immunity established by infection and vaccination. A connection between population immunity and genesis of virus variants has long been suggested but its molecular basis remains poorly understood. Here, we identify a class of SARS-CoV-2 neutralising public antibodies defined by their shared usage of VL6-57 light chains. Although heavy chains of diverse genotypes are utilized, convergent HCDR3 rearrangements have been observed among these public antibodies to cooperate with germline VL6-57 LCDRs to target a convergent epitope defined by RBD residues S371-S373-S375. Antibody repertoire analysis identifies that this class of VL6-57 antibodies is present in SARS-CoV-2-naive individuals and is clonally expanded in most COVID-19 patients. We confirm that Omicron specific substitutions at S371, S373 and S375 mediate escape of antibodies of the VL6-57 class. These findings support that this class of public antibodies constitutes immune pressure promoting the introduction of S371L/F-S373P-S375F in Omicron variants. The results provide further molecular evidences to support that antigenic evolution of SARS-CoV-2 is driven by antibody mediated population immunity.

Abstract Epigenetic drugs (epi‐drugs) can destruct cancer cells and initiate both innate and adaptive immunity, yet they have achieved very limited success in solid tumors so far, partly attributing to their concurrent induction of the myeloid‐derived suppressor cell (MDSC) population. Here, dissociable Siamese nanoparticles (SIANPs) are developed for tumor cell‐targeted delivery of epi‐drug CM‐272 and MDSC‐targeted delivery of small molecule inhibitor Ibrutinib. The SIANPs are assembled via interparticle DNA annealing and detached via tumor microenvironment‐triggered strand separation. Such binary regulation induces endogenous retrovirus expression and immunogenic cell death in tumor cells while restraining the immunosuppressive effects of MDSCs, and synergistically promotes dendritic cell maturation and CD8 + T cell activation for tumor inhibition. Significantly, immune microenvironment remodeling via SIANPs further overcomes tumor resistance to immune checkpoint blockade therapy. This study represents a two‐pronged approach for orchestrating immune responses, and paves a new way for employing epi‐drugs in cancer immunotherapy.

Background Although immunoglobulin (Ig) alleles play a pivotal role in the antibody response to pathogens, research to understand their role in the humoral immune response is still limited. Methods We retrieved the germline sequences for the IGHV from the IMGT database to illustrate the amino acid polymorphism present within germline sequences of IGHV genes. We aassembled the sequences of IgM and IgD repertoire from 130 people to investigate the genetic variations in the population. A dataset comprising 10,643 SARS-CoV-2 spike-specific antibodies, obtained from COV-AbDab, was compiled to assess the impact of SARS-CoV-2 infection on allelic gene utilization. Binding affinity and neutralizing activity were determined using bio-layer interferometry and pseudovirus neutralization assays. Primary docking was performed using ZDOCK (3.0.2) to generate the initial conformation of the antigen-antibody complex, followed by simulations of the complete conformations using Rosetta SnugDock software. The original and simulated structural conformations were visualized and presented using ChimeraX (v1.5). Results We present an allelic atlas of immunoglobulin heavy chain (IgH) variable regions, illustrating the diversity of allelic variants across 33 IGHV family germline sequences by sequencing the IgH repertoire of in the population. Our comprehensive analysis of SARS-CoV-2 spike-specific antibodies revealed the preferential use of specific Ig alleles among these antibodies. We observed an association between Ig alleles and antibody binding epitopes. Different allelic genotypes binding to the same RBD epitope on the spike show different neutralizing potency and breadth. We found that antibodies carrying the IGHV1-69*02 allele tended to bind to the RBD E2.2 epitope. The antibodies carrying G50 and L55 amino acid residues exhibit potential enhancements in binding affinity and neutralizing potency to SARS-CoV-2 variants containing the L452R mutation on RBD, whereas R50 and F55 amino acid residues tend to have reduced binding affinity and neutralizing potency. IGHV2-5*02 antibodies using the D56 allele bind to the RBD D2 epitope with greater binding and neutralizing potency due to the interaction between D56 on HCDR2 and K444 on RBD of most Omicron subvariants. In contrast, IGHV2-5*01 antibodies using the N56 allele show increased binding resistance to the K444T mutation on RBD. Discussion This study provides valuable insights into humoral immune responses from the perspective of Ig alleles and population genetics. These findings underscore the importance of Ig alleles in vaccine design and therapeutic antibody development.