Abstract The emergence of the novel human coronavirus SARS-CoV-2 in Wuhan, China has caused a worldwide epidemic of respiratory disease (COVID-19). Vaccines and targeted therapeutics for treatment of this disease are currently lacking. Here we report a human monoclonal antibody that neutralizes SARS-CoV-2 (and SARS-CoV) in cell culture. This cross-neutralizing antibody targets a communal epitope on these viruses and may offer potential for prevention and treatment of COVID-19.

Abstract The emergence of the novel human coronavirus SARS-CoV-2 in Wuhan, China has caused a worldwide epidemic of respiratory disease (COVID-19). Vaccines and targeted therapeutics for treatment of this disease are currently lacking. Here we report a human monoclonal antibody that neutralizes SARS-CoV-2 (and SARS-CoV). This cross-neutralizing antibody targets a communal epitope on these viruses and offers potential for prevention and treatment of COVID-19.

ABSTRACT Effective clinical intervention strategies for COVID-19 are urgently needed. Although several clinical trials have evaluated the use of convalescent plasma containing virus-neutralizing antibodies, the effectiveness has not been proven. We show that hamsters treated with a high dose of human convalescent plasma or a monoclonal antibody were protected against weight loss showing reduced pneumonia and pulmonary virus replication compared to control animals. However, a ten-fold lower dose of convalescent plasma showed no protective effect. Thus, variable and relatively low levels of virus neutralizing antibodies in convalescent plasma may limit their use for effective antiviral therapy, favouring concentrated, purified (monoclonal) antibodies.

Abstract The coronavirus spike glycoprotein, located on the virion surface, is the key mediator of cell entry. As such, it is an attractive target for the development of protective antibodies and vaccines. Here we describe two human monoclonal antibodies, 1.6C7 and 28D9, that display a remarkable cross-reactivity against distinct species from three Betacoronavirus subgenera, capable of binding the spike proteins of SARS-CoV and SARS-CoV-2, MERS-CoV and the endemic human coronavirus HCoV-OC43. Both antibodies, derived from immunized transgenic mice carrying a human immunoglobulin repertoire, blocked MERS-CoV infection in cells, whereas 28D9 also showed weak cross-neutralizing potential against HCoV-OC43, SARS-CoV and SARS-CoV-2 in a neutralization-sensitive virus pseudotyping system, but not against authentic virus. Both cross-reactive monoclonal antibodies were found to target the stem helix in the spike protein S2 fusion subunit which, in the prefusion conformation of trimeric spike, forms a surface exposed membrane-proximal helical bundle, that is antibody-accessible. We demonstrate that administration of these antibodies in mice protects from a lethal MERS-CoV challenge in both prophylactic and/or therapeutic models. Collectively, these antibodies delineate a conserved, immunogenic and vulnerabe site on the spike protein which spurs the development of broad-range diagnostic, preventive and therapeutic measures against coronaviruses.

Abstract The ongoing evolution of SARS-CoV-2 has resulted in the emergence of Omicron, which displays striking immune escape potential. Many of its mutations localize to the spike protein ACE2 receptor-binding domain, annulling the neutralizing activity of most therapeutic monoclonal antibodies. Here we describe a receptor-blocking human monoclonal antibody, 87G7, that retains ultrapotent neutralization against SARS-CoV-2 variants including the Alpha, Beta, Gamma, Delta and Omicron (BA.1/BA.2) Variants-of-Concern (VOCs). Structural analysis reveals that 87G7 targets a patch of hydrophobic residues in the ACE2-binding site that are highly conserved in SARS-CoV-2 variants, explaining its broad neutralization capacity. 87G7 protects mice and/or hamsters against challenge with all current SARS-CoV-2 VOCs. Our findings may aid the development of sustainable antibody-based strategies against COVID-19 that are more resilient to SARS-CoV-2 antigenic diversity. One sentence summary A human monoclonal antibody confers broad neutralization and protection against Omicron and other SARS-CoV-2 variants

Abstract Porcine deltacoronavirus (PDCoV) is an emerging enteric pathogen that has recently been detected in humans. Despite this zoonotic concern, the antigenic structure of PDCoV remains unknown. The virus relies on its spike (S) protein for cell entry, making it a prime target for neutralizing antibodies. Here, we generate and characterize a set of neutralizing antibodies targeting the S protein, shedding light on PDCoV S interdomain crosstalk and its vulnerable sites. Among the four identified antibodies, one targets the S1A domain, causing local and long-range conformational changes, resulting in partial exposure of the S1B domain. The other antibodies bind the S1B domain, disrupting binding to aminopeptidase N (APN), the entry receptor for PDCoV. Notably, the epitopes of these S1B-targeting antibodies are concealed in the prefusion S trimer conformation, highlighting the necessity for conformational changes for effective antibody binding. The binding footprint of one S1B binder entirely overlaps with APN-interacting residues and thus targets a highly conserved epitope. These findings provide structural insights into the humoral immune response against the PDCoV S protein, potentially guiding vaccine and therapeutic development for this zoonotic pathogen.

Antibodies targeting hemagglutinin and neuraminidase (NA) are key components of the adaptive immune response against influenza A virus (IAV). However, antigenic drift allows the virus to escape inhibition by such antibodies. In this study, we aimed to isolate antibodies with cross-subtype reactivity against human H1N1 and H3N2 IAVs from transgenic mice bearing genes encoding the human immunoglobulin variable regions. We immunized these mice with recombinant N1 and N2 NA proteins, presenting them either as unconjugated soluble proteins or conjugated to self-assembling protein nanoparticles. This approach yielded a panel of NA-specific monoclonal antibodies (mAbs) with various levels of intra- and inter-subtype reactivity for N1 and N2 NA. Three of these mAbs, which collectively recognize two distinct epitopes, were cross-reactive against N1 and N2 NAs in ELISA, but did not inhibit NA enzymatic activity. Two of these mAbs, 21H8 and 45D9, were selected for further characterization. These recognized different epitopes and induced Fc-mediated effector functions to varying extents. Prophylactic administration of 21H8, but not 45D9, protected mice against challenge with H1N1 IAV, while neither mAb protected against a H3N2 challenge. The observed protective efficacy correlated with the mAbs' capacity, or lack thereof, to bind membrane-associated full-length NA. The introduction of Fc silencing mutations in mAb 21H8 resulted in an inability to activate NK cells or mediate phagocytosis in vitro and significantly reduced protection in vivo, indicating that the protective efficacy of mAb 21H8 is Fc-dependent. However, mAb 21H8 expressed with reduced core fucosylation of its Fc N-glycan, which specifically enhanced NK cell activation in vitro, failed to improve protection against H1N1 challenge in vivo. Future work is needed to decipher in more detail the mechanism of Fc-mediated protection against influenza via NA-specific antibodies and to identify the optimal strategies for their enhancement.