Vaccines are urgently needed to control the ongoing pandemic COVID-19 and previously emerging MERS/SARS caused by coronavirus (CoV) infections. The CoV spike receptor-binding domain (RBD) is an attractive vaccine target but is undermined by limited immunogenicity. We describe a dimeric form of MERS-CoV RBD that overcomes this limitation. The RBD-dimer significantly increased neutralizing antibody (NAb) titers compared to conventional monomeric form and protected mice against MERS-CoV infection. Crystal structure showed RBD-dimer fully exposed dual receptor-binding motifs, the major target for NAbs. Structure-guided design further yielded a stable version of RBD-dimer as a tandem repeat single-chain (RBD-sc-dimer) which retained the vaccine potency. We generalized this strategy to design vaccines against COVID-19 and SARS, achieving 10- to 100-fold enhancement of NAb titers. RBD-sc-dimers in pilot scale production yielded high yields, supporting their scalability for further clinical development. The framework of immunogen design can be universally applied to other beta-CoV vaccines to counter emerging threats.

Abstract A safe, efficacious and deployable vaccine is urgently needed to control COVID-19 pandemic. We report here the preclinical development of a COVID-19 vaccine candidate, ZF2001, which contains tandem-repeat dimeric receptor-binding domain (RBD) protein with alum-based adjuvant. We assessed vaccine immunogenicity and efficacy in both mice and non-human primates (NHPs). ZF2001 induced high levels of RBD-binding and SARS-CoV-2 neutralizing antibody in both mice and NHPs, and also elicited balanced T H 1/T H 2 cellular responses in NHPs. Two doses of ZF2001 protected Ad-hACE2-transduced mice against SARS-CoV-2 infection, as detected by reduced viral RNA and relieved lung injuries. In NHPs, vaccination of either 25 μg or 50 μg ZF2001 prevented infection with SARS-CoV-2 in lung, trachea and bronchi, with milder lung lesions. No evidence of disease enhancement is observed in both models. ZF2001 is being evaluated in the ongoing international multi-center Phase 3 trials ( NCT04646590 ) and has been approved for emergency use in Uzbekistan.

Abstract Luminal breast cancer has the highest bone metastasis frequency among all breast cancer subtypes, but its metastatic mechanism has not been elucidated because of the lack of appropriate metastatic cell lines. The study aim was to characterize high-osteolytic bone metastatic MCF7-BM cell lines and extract c-Jun, a novel bone metastasis marker. We found that c-Jun was upregulated in MCF7-BM cells, and its deficiency was associated with suppression of the cell migration, transformation, and stemness of BM cells. In vivo , c-Jun-deficient MCF7-TAM67 cells exhibited weaker bone metastatic ability. Additionally, c-Jun overexpression in MCF7-BM cells led to a tumor-migration promotion cycle in the bone microenvironment possibly by enhancing calcium-induced migration and releasing the osteoclast activator BMP5. Inhibition of c-Jun by JNK-IN-8, a JNK inhibitor, effectively reduced tumorigenesis activities and bone metastatic tumors. Our results indicate the potential benefits of a therapy that targets c-Jun to prevent or minimize luminal breast cancer bone metastasis.

Abstract A safe and effective vaccine is urgently needed to control the unprecedented COVID-19 pandemic. Four adenovirus vectored vaccines expressing spike (S) protein have advanced into phase 3 trials, with three approved for use. Here, we generated several recombinant chimpanzee adenovirus (AdC7) vaccines expressing S, receptor-binding domain (RBD) or dimeric tandem-repeat RBD (RBD-tr2). We found vaccination via either intramuscular or intranasal route was highly immunogenic in mice to elicit both humoral and cellular (Th1-based) immune responses. AdC7-RBD-tr2 showed higher antibody responses compared with both AdC7-S and AdC7-RBD. Intranasal administration of AdC7-RBD-tr2 additionally induced mucosal immunity with neutralizing activity in bronchoalveolar lavage fluid. Either single-dose or two-dose mucosal administration of AdC7-RBD-tr2 protected mice against SARS-CoV-2 challenge, with undetectable subgenomic RNA in lung and relieved lung injury. These results support AdC7-RBD-tr2 as a promising COVID-19 vaccine candidate.