ABSTRACT V2/V3 conformational epitope antibodies that broadly neutralize HIV-1 (PG9 and PG16) have been recently described. Since an elicitation of previously known broadly neutralizing antibodies has proven elusive, the induction of antibodies with such specificity is an important goal for HIV-1 vaccine development. A critical question is which immunogens and vaccine formulations might be used to trigger and drive the development of memory B cell precursors with V2/V3 conformational epitope specificity. In this paper we identified a clonal lineage of four V2/V3 conformational epitope broadly neutralizing antibodies (CH01 to CH04) from an African HIV-1-infected broad neutralizer and inferred their common reverted unmutated ancestor (RUA) antibodies. While conformational epitope antibodies rarely bind recombinant Env monomers, a screen of 32 recombinant envelopes for binding to the CH01 to CH04 antibodies showed monoclonal antibody (MAb) binding to the E.A244 gp120 Env and to chronic Env AE.CM243; MAbs CH01 and CH02 also bound to transmitted/founder Env B.9021. CH01 to CH04 neutralized 38% to 49% of a panel of 91 HIV-1 tier 2 pseudoviruses, while the RUAs neutralized only 16% of HIV-1 isolates. Although the reverted unmutated ancestors showed restricted neutralizing activity, they retained the ability to bind to the E.A244 gp120 HIV-1 envelope with an affinity predicted to trigger B cell development. Thus, E.A244, B.9021, and AE.CM243 Envs are three potential immunogen candidates for studies aimed at defining strategies to induce V2/V3 conformational epitope-specific antibodies.

The ALVAC-HIV/AIDSVAX-B/E RV144 vaccine trial showed an estimated efficacy of 31%. RV144 secondary immune correlate analysis demonstrated that the combination of low plasma anti-HIV-1 Env IgA antibodies and high levels of antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC) inversely correlate with infection risk. One hypothesis is that the observed protection in RV144 is partially due to ADCC-mediating antibodies. We found that the majority (73 to 90%) of a representative group of vaccinees displayed plasma ADCC activity, usually (96.2%) blocked by competition with the C1 region-specific A32 Fab fragment. Using memory B-cell cultures and antigen-specific B-cell sorting, we isolated 23 ADCC-mediating nonclonally related antibodies from 6 vaccine recipients. These antibodies targeted A32-blockable conformational epitopes (n = 19), a non-A32-blockable conformational epitope (n = 1), and the gp120 Env variable loops (n = 3). Fourteen antibodies mediated cross-clade target cell killing. ADCC-mediating antibodies displayed modest levels of V-heavy (VH) chain somatic mutation (0.5 to 1.5%) and also displayed a disproportionate usage of VH1 family genes (74%), a phenomenon recently described for CD4-binding site broadly neutralizing antibodies (bNAbs). Maximal ADCC activity of VH1 antibodies correlated with mutation frequency. The polyclonality and low mutation frequency of these VH1 antibodies reveal fundamental differences in the regulation and maturation of these ADCC-mediating responses compared to VH1 bNAbs.

Microbiota can mislead antibodies Unlike the response to many viral infections, most people do not produce antibodies capable of clearing HIV-1. Non-neutralizing antibodies that target HIV-1's envelope glycoprotein (Env) typically dominate the response, which is generated by B cells that cross-react with Env and the intestinal microbiota. Williams et al. analyzed samples from individuals who had received a vaccine containing the Env protein, including the gp41 subunit. Most of the antibodies were non-neutralizing and targeted gp41. The antibodies also reacted to intestinal microbiota, suggesting that preexisting immunity to microbial communities skews vaccineinduced immune responses toward an unproductive target. Science , this issue 10.1126/science.aab1253 .