EBioMedicine (Jun 2022)
Design, immunogenicity, and efficacy of a pan-sarbecovirus dendritic-cell targeting vaccine
- Séverin Coléon,
- Aurélie Wiedemann,
- Mathieu Surénaud,
- Christine Lacabaratz,
- Sophie Hue,
- Mélanie Prague,
- Minerva Cervantes-Gonzalez,
- Zhiqing Wang,
- Jerome Ellis,
- Amandine Sansoni,
- Camille Pierini,
- Quentin Bardin,
- Manon Fabregue,
- Sarah Sharkaoui,
- Philippe Hoest,
- Léa Dupaty,
- Florence Picard,
- Marwa El Hajj,
- Mireille Centlivre,
- Jade Ghosn,
- Rodolphe Thiébaut,
- Sylvain Cardinaud,
- Bernard Malissen,
- Gérard Zurawski,
- Ana Zarubica,
- Sandra M. Zurawski,
- Véronique Godot,
- Yves Lévy
Affiliations
- Séverin Coléon
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France
- Aurélie Wiedemann
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France
- Mathieu Surénaud
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France
- Christine Lacabaratz
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France
- Sophie Hue
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France; AP-HP, Hôpital Groupe Henri-Mondor Albert-Chenevier, Service d'Immunologie Biologique, Créteil, France
- Mélanie Prague
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France; Department of Public Health, Inserm Bordeaux Population Health Research Centre, University of Bordeaux, Inria SISTM, UMR 1219; Bordeaux, France
- Minerva Cervantes-Gonzalez
- AP-HP, Hôpital Bichat, Département Épidémiologie Biostatistiques et Recherche Clinique, INSERM, Centre d'Investigation clinique-Epidémiologie Clinique 1425, Paris F-75018, France; Université de Paris, INSERM, IAME UMR 1137, Paris F-75018, France; AP-HP, Hôpital Bichat, Service de Maladies Infectieuses et Tropicales, Paris F-75018, France
- Zhiqing Wang
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France; Baylor Scott and White Research Institute, Dallas, TX, United States
- Jerome Ellis
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France; Baylor Scott and White Research Institute, Dallas, TX, United States
- Amandine Sansoni
- Centre d'Immunophénomique (CIPHE), Aix Marseille Université, INSERM, CNRS, CELPHEDIA, PHENOMIN, Marseille, France
- Camille Pierini
- Centre d'Immunophénomique (CIPHE), Aix Marseille Université, INSERM, CNRS, CELPHEDIA, PHENOMIN, Marseille, France
- Quentin Bardin
- Centre d'Immunophénomique (CIPHE), Aix Marseille Université, INSERM, CNRS, CELPHEDIA, PHENOMIN, Marseille, France
- Manon Fabregue
- Centre d'Immunophénomique (CIPHE), Aix Marseille Université, INSERM, CNRS, CELPHEDIA, PHENOMIN, Marseille, France
- Sarah Sharkaoui
- Centre d'Immunophénomique (CIPHE), Aix Marseille Université, INSERM, CNRS, CELPHEDIA, PHENOMIN, Marseille, France
- Philippe Hoest
- Centre d'Immunophénomique (CIPHE), Aix Marseille Université, INSERM, CNRS, CELPHEDIA, PHENOMIN, Marseille, France
- Léa Dupaty
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France
- Florence Picard
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France
- Marwa El Hajj
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France
- Mireille Centlivre
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France
- Jade Ghosn
- Université de Paris, INSERM, IAME UMR 1137, Paris F-75018, France; AP-HP, Hôpital Bichat, Service de Maladies Infectieuses et Tropicales, Paris F-75018, France
- Rodolphe Thiébaut
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France; CHU de Bordeaux, Pôle de Santé Publique, Service d'Information Médicale, Bordeaux, France
- Sylvain Cardinaud
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France
- Bernard Malissen
- Centre d'Immunophénomique (CIPHE), Aix Marseille Université, INSERM, CNRS, CELPHEDIA, PHENOMIN, Marseille, France; Centre d'Immunologie de Marseille-Luminy, Aix Marseille Université, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Centre National de la Recherche Scientifique, Marseille, France
- Gérard Zurawski
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France; Baylor Scott and White Research Institute, Dallas, TX, United States
- Ana Zarubica
- Centre d'Immunophénomique (CIPHE), Aix Marseille Université, INSERM, CNRS, CELPHEDIA, PHENOMIN, Marseille, France
- Sandra M. Zurawski
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France; Baylor Scott and White Research Institute, Dallas, TX, United States
- Véronique Godot
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France
- Yves Lévy
- Vaccine Research Institute, Université Paris-Est Créteil, Faculté de Médecine, INSERM U955, Team 16, Créteil, France; Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, Groupe Henri-Mondor Albert-Chenevier, Service Immunologie Clinique, Créteil, France; Corresponding author at: Vaccine Research Institute, INSERM U955, Hopital Henri Mondor, 51 Av Marechal de Lattre de Tassigny, 94010 Créteil, France
- Journal volume & issue
-
Vol. 80
p. 104062
Abstract
Summary: Background: There is an urgent need of a new generation of vaccine that are able to enhance protection against SARS-CoV-2 and related variants of concern (VOC) and emerging coronaviruses. Methods: We identified conserved T- and B-cell epitopes from Spike (S) and Nucleocapsid (N) highly homologous to 38 sarbecoviruses, including SARS-CoV-2 VOCs, to design a protein subunit vaccine targeting antigens to Dendritic Cells (DC) via CD40 surface receptor (CD40.CoV2). Findings: CD40.CoV2 immunization elicited high levels of cross-neutralizing antibodies against SARS-CoV-2, VOCs, and SARS-CoV-1 in K18-hACE2 transgenic mice, associated with viral control and survival after SARS-CoV-2 challenge. A direct comparison of CD40.CoV2 with the mRNA BNT162b2 vaccine showed that the two vaccines were equally immunogenic in mice. We demonstrated the potency of CD40.CoV2 to recall in vitro human multi-epitope, functional, and cytotoxic SARS-CoV-2 S- and N-specific T-cell responses that are unaffected by VOC mutations and cross-reactive with SARS-CoV-1 and, to a lesser extent, MERS epitopes. Interpretation: We report the immunogenicity and antiviral efficacy of the CD40.CoV2 vaccine in a preclinical model providing a framework for a pan-sarbecovirus vaccine. Fundings: This work was supported by INSERM and the Investissements d'Avenir program, Vaccine Research Institute (VRI), managed by the ANR and the CARE project funded from the Innovative Medicines Initiative 2 Joint Undertaking (JU).