Saliva is an alternative biofluid to serum for detecting and monitoring IgG to SARS-CoV-2 spike and RBD antigens in COVID-19.

Although SARS-CoV-2 infects the upper respiratory tract, we know little about the amount, type, and kinetics of antibodies (Ab) generated in the oral cavity in response to COVID-19 vaccination. We collected serum and saliva samples from participants receiving two doses of mRNA COVID-19 vaccines and measured the level of anti-SARS-CoV-2 Ab. We detected anti-Spike and anti-Receptor Binding Domain (RBD) IgG and IgA, as well as anti-Spike/RBD associated secretory component in the saliva of most participants after dose 1. Administration of a second dose of mRNA boosted the IgG but not the IgA response, with only 30% of participants remaining positive for IgA at this timepoint. At 6 months post-dose 2, these participants exhibited diminished anti-Spike/RBD IgG levels, although secretory component-associated anti-Spike Ab were more stable. Examining two prospective cohorts we found that participants who experienced breakthrough infections with SARS-CoV-2 variants had lower levels of vaccine-induced serum anti-Spike/RBD IgA at 2-4 weeks post-dose 2 compared to participants who did not experience an infection, whereas IgG levels were comparable between groups. These data suggest that COVID-19 vaccines that elicit a durable IgA response may have utility in preventing infection. Our study finds that a local secretory component-associated IgA response is induced by COVID-19 mRNA vaccination that persists in some, but not all participants. The serum and saliva IgA response modestly correlate at 2-4 weeks post-dose 2. Of note, levels of anti-Spike serum IgA (but not IgG) at this timepoint are lower in participants who subsequently become infected with SARS-CoV-2. As new surges of SARS-CoV-2 variants arise, developing COVID-19 booster shots that provoke high levels of IgA has the potential to reduce person-to-person transmission.

Abstract People with Multiple Sclerosis (pwMS) exhibit alterations in the gut microbiome and its associated metabolites. Identifying causal links between specific fecal microbiome-derived metabolites and disease susceptibility has been shown using fecal microbial transfer (FMT) into animal models of MS (experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE). However, a pipeline that identifies microbiome-associated metabolites that can alter age-dependent disease progression is lacking. We recently established a mouse model of MS disease progression that is induced by adoptive transfer of T H 17 cells from young SJL/J mice immunized with myelin peptide into aged recipients. Adapting this model to FMT, we tested the role of young versus aged murine and human fecal microbial communities on disease progression. We demonstrate that microbiota derived from aged SJL/J mice is not sufficient to drive the progressive disease phenotype in young mice. However, human fecal microbiota from young versus aged donors induced a range of EAE phenotypes. Taking advantage of this variability, we were able to identify fecal communities that promote an “aged EAE” phenotype in chronologically young mice that were associated with distinct microbiota-derived metabolites. Our findings provide a framework for metabolite discovery associated with EAE disease chronicity and severity.

In multiple sclerosis (MS), the leptomeninges (LM) are populated with immune cell aggregates that correlate with disease progression. The impact of LM inflammation on the adjacent dura is largely unknown. Using a mouse model of MS that induces brain LM inflammation and age-dependent disease progression, we found that encephalitogenic T cells and B220high B cells accumulate substantially in the brain LM and parenchyma of both young and aged mice, while the adjacent dura remains relatively inert. We also observed a population of anti-CD20 resistant B220low B cells in the dura and bone marrow that virtually disappear at disease onset and accumulate in the brain of young mice concomitant with disease remission. In contrast, aged mice show a paucity of brain-resident B220low B cells at the expense of class-switched B220high B cells concomitant with severe, chronic disease. In summary, dynamic changes in brain, LM and dural B cells are associated with age-dependent disease severity in an animal model of progressive MS.

Abstract People living with multiple sclerosis (MS) experience episodic central nervous system (CNS) white matter lesions instigated by autoreactive T cells. With age, MS patients show evidence of grey matter demyelination and experience devastating non-remitting symptomology. What drives progression is unclear and has been hampered by the lack of suitable animal models. Here we show that passive experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) induced by an adoptive transfer of young Th17 cells induces a non-remitting clinical phenotype that is associated with persistent leptomeningeal inflammation and cortical pathology in old, but not young SJL/J mice. While the quantity and quality of T cells did not differ in the brains of old vs young EAE mice, an increase in neutrophils and a decrease in B cells was observed in the brains of old mice. Neutrophils were also found in the leptomeninges of a subset of progressive MS patient brains that showed evidence of leptomeningeal inflammation and subpial cortical demyelination. Taken together, our data show that while Th17 cells initiate CNS inflammation, subsequent clinical symptoms and grey matter pathology are dictated by age and associated with other immune cells such as neutrophils.