Autoantibodies neutralizing type-I interferons (AAN-I-IFNs) emerge as global, common, and strong determinants of a growing number of severe viral diseases. We report that AAN-I-IFNs+ patients with life-threatening COVID-19 pneumonia harbor circulating type-I IFN-specific B cells indistinguishable from patients bearing T cell tolerance defects of genetic origin. This autoimmune response mobilizes a highly diverse and stable circulating B cell response that is detected prior to severe viral infection and acquires high affinity and neutralization potential to type-I IFNs through extended somatic hypermutation. X-ray crystallography and AlphaFold3 structural analysis of hundreds of patient-derived monoclonal antibodies reveals the extended breadth of this response, targeting three major B cell epitopes covering all facets of type-I IFNs. These findings support a model in which a germinal-center-derived memory B cell response directed against type-I IFNs is established before severe viral infection, providing a core mechanism linking T cell tolerance defect to pathogenic AAN-I-IFNs underlying severe viral diseases.
Immune imprinting profoundly shapes antibody responses to breakthrough infections and vaccination against evolving endemic viruses. Current vaccine design primarily focuses on antigen sequence and variant mutations but rarely consider the structural context in which these antigens are being recognized. In this study, we make use of the longitudinal analysis of memory B cell (MBC) responses in boosted individuals enrolled in the COVIBOOST clinical trial to provide a proof of principle that variant-specific conformational dynamics can impact MBC recruitment and protective antibody responses, independently of epitope conservation. Combining functional characterization of MBC-derived monoclonal antibodies, repertoire analysis, epitope mapping and in silico structural modeling of epitope accessibility, we found that the adjuvanted B.1.351 spike vaccine preferentially recalled MBCs targeting exposed receptor-binding domain neutralizing epitopes. This preferential recruitment arises from the more restricted conformational dynamics of the B.1.351 spike compared to the ancestral Hu-1 spike, leading to increased masking of class 4 and 5 cryptic RBD epitopes. These findings demonstrate that antigen conformational dynamics can be leveraged to redirect pre-existing immunity toward neutralizing epitopes upon boost immunization.
Monkeypox virus (MPXV) is a poxvirus endemic to Central and West Africa with high epidemic potential. Poxviruses enter host cells via a conserved entry-fusion complex (EFC), which mediates viral fusion to the cell membrane. The EFC is a promising therapeutic target, but the absence of structural data has limited the development of fusion-inhibiting treatments. Here, we investigated A16/G9, a subcomplex of the EFC that controls fusion timing. Using cryo-electron microscopy, we showed how A16/G9 interacts with A56/K2, a viral fusion suppressor that prevents superinfection. Immunization with A16/G9 elicited a protective immune response in mice. Using X-ray crystallography, we characterized two neutralizing antibodies and engineered a chimeric antibody that cross-neutralizes several poxviruses more efficiently than 7D11, the most potent antibody targeting the EFC described to date. These findings highlight the potential of A16/G9 as a candidate for subunit vaccines and identify regions of the EFC as targets for antiviral development.
Neuromuscular blocking agents (NMBAs) relax skeletal muscles to facilitate surgeries and ease intubation but can lead to adverse reactions, including complications because of postoperative residual neuromuscular blockade (rNMB) and, in rare cases, anaphylaxis. Both adverse reactions vary between types of NMBAs, with rocuronium, a widely used nondepolarizing NMBA, inducing one of the longest rNMB durations and highest anaphylaxis incidences. rNMB induced by rocuronium can be reversed by the synthetic γ-cyclodextrin sugammadex. However, in rare cases, sugammadex can provoke anaphylaxis. Thus, additional therapeutic options are needed. Rocuronium-induced anaphylaxis is proposed to rely on preexisting rocuronium-binding antibodies. To understand the pathogenesis of rocuronium-induced anaphylaxis and to identify potential therapeutics, we investigated the memory B cell antibody repertoire of patients with suspected hypersensitivity to rocuronium. We identified polyclonal antibody repertoires with a high diversity among V(D)J genes without evidence of clonal groups. When recombinantly expressed, these antibodies demonstrated specificity and low affinity for rocuronium without cross-reactivity for other NMBAs. Moreover, when these antibodies were expressed as human immunoglobulin E (IgE), they triggered human mast cell activation and passive systemic anaphylaxis in transgenic mice, although their affinities were insufficient to serve as reversal agents. Rocuronium-specific, high-affinity antibodies were thus isolated from rocuronium-immunized mice. The highest-affinity antibody was able to reverse rocuronium-induced neuromuscular blockade in nonhuman primates with kinetics comparable to that of sugammadex. Together, these data support the hypothesis that antibodies cause anaphylactic reactions to rocuronium and pave the way for improved diagnostics and neuromuscular blockade reversal agents.
The development of the human immune system lasts for several years after birth. The impact of this maturation phase on the quality of adaptive immunity and the acquisition of immunological memory after infection at a young age remains incompletely defined. Here, using an antigen-reactive T cell (ARTE) assay and multidimensional flow cytometry, we profiled circulating severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2)-reactive CD3(+)CD4(+)CD154(+) T cells in children and adults before infection, during infection, and 11 months after infection, stratifying children into separate age groups and adults according to disease severity. During SARS-CoV-2 infection, children younger than 5 years old displayed a lower antiviral CD4(+) T cell response, whereas children older than 5 years and adults with mild disease had, quantitatively and phenotypically, comparable virus-reactive CD4(+) T cell responses. Adults with severe disease mounted a response characterized by higher frequencies of virus-reactive proinflammatory and cytotoxic T cells. After SARS-CoV-2 infection, preschool-age children not only maintained neutralizing SARS-CoV-2-reactive antibodies postinfection comparable to adults but also had phenotypically distinct memory T cells displaying high inflammatory features and properties associated with migration toward inflamed sites. Moreover, preschool-age children had markedly fewer circulating virus-reactive memory B cells compared with the other cohorts. Collectively, our results reveal unique facets of antiviral immunity in humans at a young age and indicate that the maturation of adaptive responses against SARS-CoV-2 toward an adult-like profile occurs in a progressive manner.
Sustained response off-treatment (SROT) after thrombopoietin receptor agonist (TPO-RA) discontinuation has been reported in ITP. This prospective multicenter interventional study enrolled adults with persistent or chronic primary ITP and complete response on TPO-RAs. The primary endpoint was the proportion of patients achieving SROT (platelet count > 30x109/L and no bleeding) at W24 with no other ITP-specific medications. Secondary endpoints included the proportion of sustained complete response off-treatment (SCROT, platelet count > 100x109/L and no bleeding) and SROT at W52, bleeding events, and pattern of response to a new course of TPO-RAs. We included 48 patients with median (IQR) age 58.5 years (41-73.5); 30/48 (63%) had chronic ITP at TPO-RA initiation. In the intention-to-treat analysis, 27/48 (56.2%, 95% CI, 41.2-70.5) achieved SROT; 15/48 (31.3%; 95% CI, 18.9-44.5) achieved SCROT at W24, and 25/48 (52.1%; 95% CI, 37.2-66.7) achieved respectively SROT and 14/48 (29.2%; 95% CI, 17.2-42.3) SCROT at W52. No severe bleeding episode occurred in patients who relapsed. Among patients re-challenged with TPO-RA, 11/12 achieved CR. We found no significant clinical predictors of SROT at W24. Single-cell RNA-seq revealed enrichment of a "TNFα signaling via NF-κB" signature in CD8+ T cells of patients with no sustained response after TPO-RA discontinuation, which was further confirmed by a significant overexpression of CD69 on CD8+ T cells at baseline in these patients as compared with those achieving SCROT/SROT. Our results strongly support a strategy based of progressive tapering and discontinuation of TPO-RAs for patients with chronic ITP who achieved a stable CR on treatment. Clinical trial number: NCT03119974
Comprendre comment le variant d'un virus impacte un répertoire de lymphocytes B mémoires préexistant est une question fondamentale en immunologie. Une première hypothèse est que le répertoire des lymphocytes B mémoires se restreindrait sur les épitopes conservés, limitant la diversité du répertoire. Alternativement, une réponse de novo à partir de lymphocytes B naïfs, dirigée contre les néo-épitopes, pourrait se mettre en place et permettre de maintenir la diversité du répertoire. Afin de répondre à cette question, nous avons analysé longitudinalement la réponse humorale et lymphocytaire B spécifique du RBD jusqu'à 6 mois après l'infection par le variant BA.1 (Omicron) du SARS-CoV-2 de sujets préalablement vaccinés par vaccin à ARNm (BNT162b2). Nous avons inclus 15 patients ayant été infectés par Omicron BA.1 après la 3e dose de vaccin à ARNm, que nous avons prélevé < 1 mois après l'infection, 2 mois après l'infection et 6 mois après l'infection. Pour 4 d'entre eux des échantillons étaient disponibles avant l'infection par Omicron après la 2e et/ou la 3e dose. Nous avons caractérisé la réponse lymphocytaire B mémoire spécifique de la Spike et du RBD grâce notamment grâce à l'association de la cytométrie en flux multiparamétrique, de l'étude transcriptome en cellule unique couplé à la spécificité antigénique des lymphocytes B CD19+ IgD−, et de la culture en cellule unique des lymphocytes B mémoires spécifiques de la Spike ou du RBD. Ce système de culture en cellule unique permet l'analyse conjointe du transcrit de la chaîne lourde et la réalisation de tests fonctionnels de l'immunoglobuline de ces lymphocytes B, dont la mesure d'affinité par Biolayer Interferometry et le potentiel de neutralisation in vitro contre le virus du SARS-CoV-2. Par ailleurs, 15 patients ayant reçu trois doses de vaccin à ARNm et n'ayant pas été infectés par Omicron ont été inclus comme contrôles. L'infection par Omicron BA.1 induisait une augmentation des titres d'IgG contre le RBD ancestral (Hu-1) et de BA.1 de façon significative par rapport aux sujets non infectés, et induisait une forte prolifération des mémoires spécifiques du RBD, qui s'activaient et exprimaient le CD71. Les lymphocytes B mémoires mobilisés dans la réponse contre Omicron étaient cross-réactifs contre les RBD Hu-1 et BA.1 et il n'était pas observé de lymphocyte B mémoire reconnaissant spécifiquement le RBD de BA.1 et ce jusqu'à 6 mois après l'infection. Les lymphocytes B mémoires spécifiques du RBD étaient essentiellement très mutés, témoignant du recrutement préférentiel des lymphocytes B mémoires préexistants. Néanmoins, la hiérarchie clonale des lymphocytes B mémoires spécifiques du RBD était fortement modifiée par l'infection, avec la détection de clones existants précédemment à des faibles fréquences ou bien provenant de lymphocytes B naïfs cross-réactifs, limitant ainsi l'effet négatif de l'« immune imprinting ». La mesure de l'affinité de l'immunoglobuline contre les RBD de BA.1, BA.2 et BA.5 de plusieurs centaines de lymphocytes B mémoires spécifiques du RBD a permis de montrer qu'il se mettait en place une maturation d'affinité contre le RBD de BA.1 au décours de l'infection, notamment sur les épitopes immunodominants conservés dans BA.1. Cela allait de pair avec une augmentation des capacités de neutralisation in vitro du BA.1 SARS-CoV-2. Enfin, nos résultats suggèrent que ces modifications à long terme du répertoire sont à la fois dépendantes et indépendantes des centres germinatifs. Nos données montrent qu'au décours de l'infection par Omicron BA.1, malgré la mobilisation de lymphocytes B cross-réactifs, la réaction des centres germinatifs permet le maintien de la diversité et la maturation des lymphocytes B mémoires contre BA.1, apportant un degré de complexité supplémentaire au concept de péché originel antigénique. Dans le contexte du déploiement de vaccins adapté aux nouveaux variants du SARS-CoV-2, comprendre comment générer une réponse de novo contre les néo-épitopes est une question cruciale.
Summary How infection by a viral variant showing antigenic drift impacts a preformed mature human memory B cell (MBC) repertoire remains an open question. Here, we studied the MBC response up to 6 months after Omicron BA.1 breakthrough infection in individuals previously vaccinated with three doses of mRNA vaccine. Longitudinal analysis, using single-cell multi-omics and functional analysis of monoclonal antibodies from RBD-specific MBCs, revealed that a BA.1 breakthrough infection mostly recruited pre-existing cross-reactive MBCs with limited de novo response against BA.1-restricted epitopes. Reorganization of clonal hierarchy and new rounds of germinal center reaction, however, combined to maintain diversity and induce progressive maturation of the MBC repertoire against common Hu-1 and BA.1, but not BA.5-restricted, SARS-CoV-2 Spike RBD epitopes. Such remodeling was further associated with marked improvement in overall neutralizing breadth and potency. These findings have fundamental implications for the design of future vaccination booster strategies.
Le purpura thrombopénique immunologique (PTI) est une maladie auto-immune médiée par des auto-anticorps dirigés contre les glycoprotéines plaquettaires, sécrétés par les plasmocytes (PC), effecteurs terminaux issus de la différenciation lymphocytaire B (LB). Les cytokines B cell activating factor (BAFF) et a proliferation-inducing ligand (APRIL) jouent un rôle majeur dans la survie et la différentiation LB. La déplétion LB par anti-CD20 induit une élévation des niveaux de BAFF sérique, qui au cours du PTI favorise l’émergence dans la rate de PC ayant un programme transcriptionnel de longue vie [1]. Les récepteurs de BAFF et APRIL sont BAFF-R, spécifique de BAFF, et transmembrane activator and CAML interactor (TACI) et B-cell maturation antigen (BCMA), récepteurs communs de BAFF et APRIL. Alors que de nouvelles thérapies ciblant ces récepteurs (anticorps anti-BAFF ou -BAFF-R ; TACI-Ig ; CAR-T cell anti-BCMA) sont en cours de développement dans diverses maladies auto-immunes, leur expression au sein des sous-compartiments LB reste mal connue chez l’Homme, notamment sur les LB mémoires (LBmem) résiduels après traitement par rituximab (RTX) qui contribuent aux rechutes à distance du traitement [2]. L’objectif était ici d’évaluer l’expression de BAFF-R, TACI et BCMA, au sein des sous-populations LB spléniques chez des sujets sains et atteints de PTI. Les échantillons spléniques étaient issus de la splénectomie thérapeutique de patients atteints de PTI (Physiocai, CPP Île-de-France IX, 08-008), ou de donneurs d’organes obtenus auprès de l’Agence de la biomédecine (PFS07-009). Aucun des sujets inclus n’était atteint de lymphome, d’infection par le VIH, le VHC, le VHB, et les donneurs d’organe atteints de maladies auto-immunes ont été exclus. Les tissus spléniques étaient broyés et les cellules mononuclées étaient isolées grâce à un gradient de densité de ficoll puis congelées. Après décongélation, les cellules mononucléées étaient marquées par un anti-IgG biotine pendant 20 min puis lavées et marquées par : anti-CD3(UCHT1)PECy5, -CD14(M5E2)PECy5, -CD19(HIB19)PECF594, -CD20(2H7)APCH7, -CD38(HIT2)PerCPCy5.5, -CD24(ML5)PECy7, -IgD(IA6-2)BV421, -CD27(M-T271)BUV737, -BAFF-R(11C1)AF647, -TACI(1A1)PE, -BCMA(polyclonal)FITC, Streptavidine BUV395 et LDAqua sur la nuit. Les données étaient acquises puis analysées sur BD FACS Fortessa LSR avec le logiciel FlowJo (Treestar Inc). Les résultats sont exprimés en intensité de fluorescence médiane (MFI), et comparés à l’intensité de fluorescence de contrôles Fluorescence Minus One (FMO) et des contrôles isotypiques. Nous avons analysé les échantillons spléniques de 10 sujets sains donneurs d’organes et de 9 patients atteints de PTI, dont 5 n’ayant pas reçu de RTX et 4 en échec primaire de RTX. L’âge médian des donneurs et des patients PTI était respectivement de 72,5 (39–84) et 29 (22–57) ans. On comptait 6/10 femmes parmi les contrôles sains et 4/9 femmes parmi les PTI. Chez les sujets sains, les LB naïfs et des centres germinatifs spléniques exprimaient BAFF-R uniquement (MFI BAFF-R : 6902 et 2553, contrôles isotypiques : 134 et 314 respectivement). Les LBmem spléniques switchés IgG+ exprimaient BAFF-R et TACI (MFI BAFF-R : 6556, contrôle isotypique : 170 ; MFI TACI : 248,4, contrôle isotypique : 95,1), mais pas BCMA (MFI BCMA : 315,3, FMO : 279,2). Les PC spléniques exprimaient BCMA seulement (MFI BAFF-R : 2259, contrôle isotypique : 2970 ; MFI TACI : 156,2, contrôle isotypique : 135 ; MFI BCMA : 1135, FMO : 488,7). L’expression des 3 récepteurs chez les patients PTI n’ayant pas reçu de RTX n’était pas significativement différente de celle des sujets sains. Chez les patients en échec primaire de RTX, l’expression de BAFF-R était drastiquement diminuée à la surface des LBmem résiduels (MFI BAFF-R : 1022 vs 6556 chez les sujets sains, p < 0,001) mais restait détectable (contrôle isotypique : 170). L’expression de BCMA était également significativement réduite à la surface des PC des patients en échec primaire de RTX (MFI BCMA : 520,8 vs 1135 chez les sujets sains, p < 0,01), mais persistante (FMO : 296,3). Nous données confirment que l’expression de BAFF-R est précoce au sein de la lignée B mais perdue lors de la différenciation terminale en PC. Contrairement aux données obtenues chez la souris et les cellules myélomateuses, l’expression de TACI est limitée aux LBm. L’expression de BCMA est restreinte aux PC mais semble diminuée sur les PC à longue vie chez les patients en échec primaire de RTX. Enfin, les LBmem résiduels ayant résisté au RTX expriment un faible niveau de BAFF-R. Il reste à déterminer si cette expression est suffisante pour permettre aux anticorps thérapeutiques anti-BAFF-R de dépléter cette population.
How infection by a viral variant showing antigenic drift impacts a preformed mature human memory B cell (MBC) repertoire remains an open question. Here, we studied the MBC response up to 6 months after SARS-CoV-2 Omicron BA.1 breakthrough infection in individuals previously vaccinated with three doses of the COVID-19 mRNA vaccine. Longitudinal analysis, using single-cell multi-omics and functional analysis of monoclonal antibodies from RBD-specific MBCs, revealed that a BA.1 breakthrough infection mostly re-cruited pre-existing cross-reactive MBCs with limited de novo response against BA.1-restricted epitopes. Reorganization of clonal hierarchy and new rounds of germinal center reactions, however, combined to main-tain diversity and induce progressive maturation of the MBC repertoire against common Hu-1 and BA.1, but not BA.5-restricted, SARS-CoV-2 Spike RBD epitopes. Such remodeling was further associated with a marked improvement in overall neutralizing breadth and potency. These findings have fundamental implica-tions for the design of future vaccination booster strategies.
Dans les circonstances physiologiques, le maintien de la tolérance au cours du développement lymphocytaire B est assuré dans la moelle osseuse (tolérance centrale) et dans les organes lymphoïdes périphériques (tolérance périphérique), et permet de réguler l’apparition des lymphocytes B (LB) auto-réactifs. Au cours du lupus, des études reposant sur le clonage des immunoglobulines ont mis en évidence un défaut de tolérance périphérique, avec une proportion anormale de LB naïfs reconnaissant plusieurs antigènes (cellules poly-réactives) et des antigènes du soi (auto-réactives). Des travaux menés chez la souris ont suggéré que l’élimination des LB avec une forte affinité pour l’ADN double brin était altérée par l’augmentation des concentrations de B-cell activating factor (BAFF) après traitement anti-lymphocytaire. Ainsi, l’augmentation des taux sériques de BAFF après déplétion lymphocytaire B par anti-CD20 pourrait diminuer le seuil de tolérance des LB nouvellement formés lors de la reconstitution B et contribuer aux rechutes. Nous avons donc étudié les points de contrôles de tolérance au cours du lupus avant et après la déplétion B par anti-CD20, ainsi que l’impact de l’inhibition de BAFF par le belimumab. Nous avons étudié des sujets sains (n = 3), ainsi que des patients avec un lupus systémique selon les critères de l’American College of Rheumatology et issus de l’étude BLISS-BELIEVE (NCT03312907, GlaxoSmithKline, 2022, n = 3 traités par anti-CD20 et anti-BAFF) et de l’étude OBILUP (NCT04702256, Assistance publique–Hôpitaux de Paris, 2023, n = 3 traités par anti-CD20). Ces patients étaient prélevés à la semaine 0 (avant anti-CD20) et à la semaine 52 (correspondant à la reconstitution lymphocytaire B après anti-CD20). Afin d’étudier les points de tolérance dans ces différentes situations, nous avons trié par cytométrie en flux puis cultivé en cellule unique des LB à différents stades de maturation : transitionnels (CD19+CD27–IgD + CD24highCD38highCD10+) et naïfs (CD19+CD27–IgD+CD24intCD38–CD10–) pour obtenir leur différentiation en cellules sécrétrices d’anticorps. La spécificité des immunoglobulines M monoclonales issues des surnageants de chaque clone productif (concentration > 1 μg/ml) a été déterminé en ELISA contre l’ADN, le LPS et l’insuline afin de déterminer la proportion de cellules polyréactives (réagissant contre au moins 2 de ces antigènes), et pour leurs réactivités anti-nucléaires (anti-HEP-2) pour déterminer la proportion de cellules auto-réactives. Une estimation de l’affinité anti-insuline par biolayer interferometry (BLI) a également été réalisée pour certains surnageants positifs en ELISA. Chez les sujets sains (n = 3), la proportion de LB polyréactifs était de 23 % ± 14,4 (406 cellules testées) au stade transitionnel, reflet de la tolérance centrale, vs 22,3 % ± 7 (343 cellules testées) au stade naïf, reflet de la tolérance périphérique. Chez les patients lupiques avant traitement par anti-CD20 (n = 6), la proportion de LB transitionnels polyréactifs était de 22,4 % ± 10,2 (956 cellules testées) et de 21,8 % ± 5,3 (885 cellules testées) pour les LB naïfs. À 52 semaines après traitement par anti-CD20 (n = 3), on notait une augmentation de la proportion de LB polyréactifs entre les stades transitionnels (21,5 % ± 10,4, 507 cellules testées) et naïfs (31,2 % ± 6, 470 cellules testées), suggérant une dérégulation du point de contrôle périphérique lors de la reconstitution lymphocytaire B. À 52 semaines après traitement par l’association anti-CD20 et belimumab (n = 3), on notait également une augmentation de la proportion de LB polyréactifs entre les stades transitionnels (15,4 % ± 10,5, 354 cellules testées) et naïfs (23,3 % ± 15,1, 325 cellules testées). Les proportions de LB autoréactifs (anti-HEP2) présentaient des tendances similaires, la majorité des LB polyréactifs étant réactifs contre des antigènes nucléaires. L’estimation en BLI de l’affinité envers l’insuline en solution était réalisée pour douze surnageants issus de clones polyréactifs et retrouvait des affinités très faibles < 10-7 M pour tous les clones. Nos résultats suggèrent un point de tolérance périphérique défectueux au cours du lupus lors de la reconstitution lymphocytaire B après traitement par anti-CD20. De manière intéressante, l’utilisation d’un traitement anti-BAFF associé à l’anti-CD20 ne modifiait pas ce résultat. Ces données nécessitent une confirmation sur d’autres patients mais suggèrent que le défaut de tolérance périphérique lors de la reconstitution du répertoire lymphocytaire B après anti-CD20 pourrait favoriser les échecs observés en clinique.
BACKGROUND AND OBJECTIVES:After two doses of mRNA vaccine against severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), patients on dialysis show a defective humoral response, but a third dose could increase anti-SARS-CoV-2 spike IgG titers. Responses could be different in virus-naive and SARS-CoV-2-recovered patients on dialysis. However, characterization of memory B cell response after three doses is lacking. DESIGN, SETTING, PARTICIPANTS, & MEASUREMENTS:We evaluated the dynamics of antireceptor binding domain IgG titers and antireceptor binding domain memory B cells until 6 months after two and three doses (administered within 6 months after the second dose) of mRNA vaccine in SARS-CoV-2-recovered and virus-naive dialysis populations. Results were analyzed by ordinary one-way ANOVA, the Kruskal-Wallis test, or the Wilcoxon matched-pairs test as appropriate. RESULTS:In total, 108 individuals (59 patients on dialysis and 49 controls) were included. In virus-naive patients on dialysis, antireceptor binding domain IgG response was quantitatively lower after two doses compared with healthy controls, but IgG titers increased by three-fold after three doses (P=0.008). In SARS-CoV-2-recovered patients on dialysis, antireceptor binding domain IgG titers after two doses were significantly higher compared with virus-naive patients on dialysis but did not significantly increase after a third dose. Regarding memory B cell response, we detected receptor binding domain-specific memory B cells at similar proportions in virus-naive patients on dialysis and vaccinated controls after two doses. Moreover, a strong receptor binding domain-specific memory B cell expansion was observed after the third dose in virus-naive patients on dialysis (5.5-fold; P<0.001). However, in SARS-CoV-2-recovered patients on dialysis, antireceptor binding domain memory B cells remained unchanged after the third dose. CONCLUSIONS:The third dose of mRNA vaccine given within 6 months after the second dose boosts serologic and memory response in virus-naive patients but not in SARS-CoV-2-recovered patients on dialysis. CLINICAL TRIAL REGISTRY NAME AND REGISTRATION NUMBER:COVID-19: SARS-CoV-2 Specific Memory B and T-CD4+ Cells (MEMO-COV2), NCT04402892.
Memory B cells (MBCs) can persist for a lifetime, but the mechanisms that allow their long-term survival remain poorly understood. Here, we isolated and analyzed human splenic smallpox/vaccinia protein B5-specific MBCs in individuals who were vaccinated more than 40 years ago. Only a handful of clones persisted over such an extended period, and they displayed limited intra-clonal diversity with signs of extensive affinity-based selection. These long-lived MBCs appeared enriched in a CD21hiCD20hi IgG+ splenic B cell subset displaying a marginal-zone-like NOTCH/MYC-driven signature, but they did not harbor a unique longevity-associated transcriptional or metabolic profile. Finally, the telomeres of B5-specific, long-lived MBCs were longer than those in patient-paired naive B cells in all the samples analyzed. Overall, these results imply that separate mechanisms such as early telomere elongation, affinity selection during the contraction phase, and access to a specific niche contribute to ensuring the functional longevity of MBCs.
ÍSince the introduction of new generation pertussis vaccines, resurgence of pertussis has been observed in many developed countries. Former whole-cell pertussis (wP) vaccines are able to protect against disease and transmission but have been replaced in several industrialized countries because of their reactogenicity and adverse effects. Current acellular pertussis (aP) vaccines, made of purified proteins of Bordetella pertussis, are efficient at preventing disease but fail to induce long-term protection from infection. While the systemic and mucosal T cell immunity induced by the 2 types of vaccines has been well described, much less is known concerning B cell responses. Taking advantage of an inducible activation-induced cytidine deaminase fate-mapping mouse model, we compared effector and memory B cells induced by the 2 classes of vaccines and showed that a stronger and broader memory B cell and plasma cell response was achieved by a wP prime. We also observed that homologous or heterologous vaccine combinations that include at least 1 wP administration, even as a booster dose, were sufficient to induce this broad effector response, thus highlighting its dominant imprint on the B cell profile. Finally, we describe the settlement of memory B cell populations in the lung following subcutaneous wP prime vaccination.
Inborn and acquired deficits of type I interferon (IFN) immunity predispose to life-threatening COVID-19 pneumonia. We longitudinally profiled the B cell response to mRNA vaccination in SARS-CoV-2 naive patients with inherited TLR7, IRF7, or IFNAR1 deficiency, as well as young patients with autoantibodies neutralizing type I IFNs due to autoimmune polyendocrine syndrome type-1 (APS-1) and older individuals with age-associated autoantibodies to type I IFNs. The receptor-binding domain spike protein (RBD)–specific memory B cell response in all patients was quantitatively and qualitatively similar to healthy donors. Sustained germinal center responses led to accumulation of somatic hypermutations in immunoglobulin heavy chain genes. The amplitude and duration of, and viral neutralization by, RBD-specific IgG serological response were also largely unaffected by TLR7, IRF7, or IFNAR1 deficiencies up to 7 mo after vaccination in all patients. These results suggest that induction of type I IFN is not required for efficient generation of a humoral response against SARS-CoV-2 by mRNA vaccines.
The SARS-CoV-2 Omicron variant can escape neutralization by vaccine-elicited and convalescent antibodies. Memory B cells (MBCs) represent another layer of protection against SARS-CoV-2, as they persist after infection and vaccination and improve their affinity. Whether MBCs elicited by mRNA vaccines can recognize the Omicron variant remains unclear. We assessed the affinity and neutralization potency against the Omicron variant of several hundred naturally expressed MBC-derived monoclonal IgG antibodies from vaccinated COVID-19-recovered and-naive individuals. Compared with other variants of concern, Omicron evaded recognition by a larger proportion of MBC-derived antibodies, with only 30% retaining high affinity against the Omicron RBD, and the reduction in neutralization potency was even more pronounced. Nonetheless, neutralizing MBC clones could be found in all the analyzed individuals. Therefore, despite the strong immune escape potential of the Omicron variant, these results suggest that the MBC repertoire generated by mRNA vaccines still provides some protection against the Omicron variant in vaccinated individuals.
Memory B cells can persist over a lifetime, but the mechanisms allowing their long-term survival remain poorly understood. We describe here the isolation and functional study of human splenic anti-Vaccinia memory B cells in individuals that were vaccinated more than forty years ago. Repertoire analysis demonstrated that a handful of clones with limited intra-clonal diversity and a narrow range of affinity persisted over such an extended period of time. These long-lived memory B cells appeared enriched in a CD21hiCD20hiIgG+ splenic B cell subset displaying a NOTCH/MYC-driven signature along with enhanced metabolic activity. Finally, analysis of their telomeres showed that they remain longer than in patient-paired naive B cells in all samples analyzed. Overall, these results imply that separate mechanisms such as affinity selection during the contraction phase, access to a specific niche and early telomere elongation are at play in order to ensure the functional longevity of memory B cells.Funding Information: This work was funded by the Fondation Princesse Grace, by a Mérieux grant and by ERC Advanced Grants (Memo-B and B-response). M.A.E was supported by a dotation from the Fondation EDF. MetaToul is part of the national infrastructure MetaboHUB-ANR- 11-INBS-0010 (The French National infrastructure for metabolomics and fluxomics). MetaToul is supported by grants from the Région Midi-Pyrénées, the European Regional Development Fund, the SICOVAL, the Infrastructures en Biologie Sante et Agronomie (IBiSa, France), the Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) and the Institut National de la Recherche Agronomique (INRA). P.R. is a scientist from Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS).Conflict of Interests: M.M. received research funds from GSK, outside of the submitted work and personal fees from LFB and Amgen, outside of the submitted work. JC.W. received consulting fees from Institut Mérieux, outside of the submitted work.Ethical Approval: This study was conducted in compliance with the Declaration of Helsinki principles and was approved by the Agence de la Biomédecine and the Institutional Review Boards Comité de Protection des Personnes (CPP) Ile-de-France II. All parents from young children with sickle cell disease provided written informed consent before the collection of splenic samples.