Here, we describe a serological enzyme-linked immunosorbent assay for the screening and identification of human SARS-CoV-2 seroconverters. This assay does not require the handling of infectious virus, can be adjusted to detect different antibody types in serum and plasma and is amenable to scaling. Serological assays are of critical importance to help define previous exposure to SARS-CoV-2 in populations, identify highly reactive human donors for convalescent plasma therapy and investigate correlates of protection.

SARS-CoV-2 antibodies persist As the number of daily COVID-19 cases continues to mount worldwide, the nature of the humoral immune response to severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) remains uncertain. Wajnberg et al. used a cohort of more than 30,000 infected individuals with mild to moderate COVID-19 symptoms to determine the robustness and longevity of the anti–SARS-CoV-2 antibody response. They found that neutralizing antibody titers against the SARS-CoV-2 spike protein persisted for at least 5 months after infection. Although continued monitoring of this cohort will be needed to confirm the longevity and potency of this response, these preliminary results suggest that the chance of reinfection may be lower than is currently feared. Science , this issue p. 1227

Abstract In late 2019, cases of atypical pneumonia were detected in China. The etiological agent was quickly identified as a betacoronavirus (named SARS‐CoV‐2), which has since caused a pandemic. Several methods allowing for the specific detection of viral nucleic acids have been established, but these only allow detection of the virus during a short period of time, generally during acute infection. Serological assays are urgently needed to conduct serosurveys, to understand the antibody responses mounted in response to the virus, and to identify individuals who are potentially immune to re‐infection. Here we describe a detailed protocol for expression of antigens derived from the spike protein of SARS‐CoV‐2 that can serve as a substrate for immunological assays, as well as a two‐stage serological enzyme‐linked immunosorbent assay (ELISA). These assays can be used for research studies and for testing in clinical laboratories. © 2020 The Authors. Current Protocols in Microbiology published by Wiley Periodicals LLC. Basic Protocol 1 : Mammalian cell transfection and protein purification Basic Protocol 2 : A two‐stage ELISA for high‐throughput screening of human serum samples for antibodies binding to the spike protein of SARS‐CoV‐2

Abstract Currently available influenza virus vaccines have inadequate effectiveness and are reformulated annually due to viral antigenic drift. Thus, development of a vaccine that confers long-term protective immunity against antigenically distant influenza virus strains is urgently needed. The highly conserved influenza virus hemagglutinin (HA) stalk represents one of the potential targets of broadly protective/universal influenza virus vaccines. Here, we evaluate a potent broadly protective influenza virus vaccine candidate that uses nucleoside-modified and purified mRNA encoding full-length influenza virus HA formulated in lipid nanoparticles (LNPs). We demonstrate that immunization with HA mRNA-LNPs induces antibody responses against the HA stalk domain of influenza virus in mice, rabbits, and ferrets. The HA stalk-specific antibody response is associated with protection from homologous, heterologous, and heterosubtypic influenza virus infection in mice.

Alternative influenza target There is a pressing need for a broadly protective influenza vaccine that can neutralize this constantly varying, deadly virus. Stadlbauer et al. turned their attention away from the current vaccine target—the mutable hemagglutinin—and investigated an alternative, less variable virus-coat glycoprotein: neuraminidase. The authors extracted monoclonal antibodies (mAbs) from a human donor naturally infected with the H3N2 virus subtype. In mice, the mAbs were broadly protective against influenza virus A groups 1 and 2 (human, avian, and swine origin) and some influenza B viruses. These mAbs were also therapeutically effective as late as 72 hours after infection. The wide range of reactivity probably relates to the infection history of the donor, whose plasmablasts generated antibodies with long regions that insert into the active site of the neuraminidase enzyme. Science , this issue p. 499

Abstract The severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS‐CoV‐2) emerged in the city of Wuhan, Hubei Province, China, in late 2019. Since then, the virus has spread globally and caused a pandemic. Assays that can measure the antiviral activity of antibodies or antiviral compounds are needed for SARS‐CoV‐2 vaccine and drug development. Here, we describe in detail a microneutralization assay, which can be used to assess in a quantitative manner if antibodies or drugs can block entry and/or replication of SARS‐CoV‐2 in vitro. © 2020 Wiley Periodicals LLC. Basic Protocol 1 : Microneutralization assay to test inhibition of virus by antibodies (purified antibodies or serum/plasma) Basic Protocol 2 : Screening of anti‐SARS‐CoV‐2 compounds in vitro Support Protocol : SARS‐CoV‐2 propagation

Germinal centers (GC) are microanatomical lymphoid structures where affinity-matured memory B cells and long-lived bone marrow plasma cells are primarily generated. It is unclear how the maturation of B cells within the GC impacts the breadth and durability of B cell responses to influenza vaccination in humans. We used fine needle aspiration of draining lymph nodes to longitudinally track antigen-specific GC B cell responses to seasonal influenza vaccination. Antigen-specific GC B cells persisted for at least 13 wk after vaccination in two out of seven individuals. Monoclonal antibodies (mAbs) derived from persisting GC B cell clones exhibit enhanced binding affinity and breadth to influenza hemagglutinin (HA) antigens compared with related GC clonotypes isolated earlier in the response. Structural studies of early and late GC-derived mAbs from one clonal lineage in complex with H1 and H5 HAs revealed an altered binding footprint. Our study shows that inducing sustained GC reactions after influenza vaccination in humans supports the maturation of responding B cells.

Abstract Influenza virus neuraminidase (NA) targeting antibodies are an independent correlate of protection against infection. Antibodies against the NA act by blocking enzymatic activity, preventing virus release and transmission. As we advance the development of improved influenza virus vaccines that incorporate standard amounts of NA antigen, it is important to identify the antigenic targets of human monoclonal antibodies (mAbs). Additionally, it is important to understand how escape from mAbs changes viral fitness. Here, we describe escape mutants generated by serial passage of A/Netherlands/602/2009 (H1N1) in the presence of human anti-N1 mAbs. We observed escape mutations on the N1 protein around the enzymatic site (S364N, N369T and R430Q) and also detected escape mutations located on the sides and bottom of the NA (N88D, N270D and Q313K/R). We found that a majority of escape mutant viruses had increased fitness in vitro but not in vivo . This work increases our understanding of how human antibody responses target the N1 protein. Importance As improved influenza virus vaccines are being developed, the influenza virus neuraminidase (NA) is becoming an important new target for immune responses. By identifying novel epitopes of anti-NA antibodies, we can improve vaccine design. Additionally, characterizing changes in viruses containing mutations in these epitopes aids in identifying effects of NA antigenic drift.

Mucosal vaccines and vaccines that block pathogen transmission are under-appreciated in vaccine development. However, the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) pandemic has shown that blocking viral transmission is an important attribute of efficient vaccines. Here, we investigated if recombinant influenza virus neuraminidase (NA) vaccines delivered at a mucosal site could protect from onward transmission of influenza B viruses in the guinea pig model. We tested four different scenarios in which sequential transmission was investigated in chains of four guinea pigs. The variables tested included a low and a high viral inoculum (104 vs 105 plaque forming units) in the initial donor guinea pig and variation of exposure/cohousing time (1 day vs 6 days). In three out of four scenarios - low inoculum-long exposure, low inoculum-short exposure and high inoculum-short exposure - transmission chains were efficiently blocked. Based on this data we believe an intranasal recombinant NA vaccine could be used to efficiently curtail influenza virus spread in the human population during influenza epidemics.