Although several therapeutic agents have been evaluated for the treatment of coronavirus disease 2019 (Covid-19), no antiviral agents have yet been shown to be efficacious.We conducted a double-blind, randomized, placebo-controlled trial of intravenous remdesivir in adults who were hospitalized with Covid-19 and had evidence of lower respiratory tract infection. Patients were randomly assigned to receive either remdesivir (200 mg loading dose on day 1, followed by 100 mg daily for up to 9 additional days) or placebo for up to 10 days. The primary outcome was the time to recovery, defined by either discharge from the hospital or hospitalization for infection-control purposes only.A total of 1062 patients underwent randomization (with 541 assigned to remdesivir and 521 to placebo). Those who received remdesivir had a median recovery time of 10 days (95% confidence interval [CI], 9 to 11), as compared with 15 days (95% CI, 13 to 18) among those who received placebo (rate ratio for recovery, 1.29; 95% CI, 1.12 to 1.49; P<0.001, by a log-rank test). In an analysis that used a proportional-odds model with an eight-category ordinal scale, the patients who received remdesivir were found to be more likely than those who received placebo to have clinical improvement at day 15 (odds ratio, 1.5; 95% CI, 1.2 to 1.9, after adjustment for actual disease severity). The Kaplan-Meier estimates of mortality were 6.7% with remdesivir and 11.9% with placebo by day 15 and 11.4% with remdesivir and 15.2% with placebo by day 29 (hazard ratio, 0.73; 95% CI, 0.52 to 1.03). Serious adverse events were reported in 131 of the 532 patients who received remdesivir (24.6%) and in 163 of the 516 patients who received placebo (31.6%).Our data show that remdesivir was superior to placebo in shortening the time to recovery in adults who were hospitalized with Covid-19 and had evidence of lower respiratory tract infection. (Funded by the National Institute of Allergy and Infectious Diseases and others; ACTT-1 ClinicalTrials.gov number, NCT04280705.).

The genetics underlying severe COVID-19 The immune system is complex and involves many genes, including those that encode cytokines known as interferons (IFNs). Individuals that lack specific IFNs can be more susceptible to infectious diseases. Furthermore, the autoantibody system dampens IFN response to prevent damage from pathogen-induced inflammation. Two studies now examine the likelihood that genetics affects the risk of severe coronavirus disease 2019 (COVID-19) through components of this system (see the Perspective by Beck and Aksentijevich). Q. Zhang et al. used a candidate gene approach and identified patients with severe COVID-19 who have mutations in genes involved in the regulation of type I and III IFN immunity. They found enrichment of these genes in patients and conclude that genetics may determine the clinical course of the infection. Bastard et al. identified individuals with high titers of neutralizing autoantibodies against type I IFN-α2 and IFN-ω in about 10% of patients with severe COVID-19 pneumonia. These autoantibodies were not found either in infected people who were asymptomatic or had milder phenotype or in healthy individuals. Together, these studies identify a means by which individuals at highest risk of life-threatening COVID-19 can be identified. Science , this issue p. eabd4570 , p. eabd4585 ; see also p. 404

Importance

 Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) emerged in Wuhan, China, in December 2019 and has spread globally with sustained human-to-human transmission outside China. 

Objective

 To report the initial experience in Singapore with the epidemiologic investigation of this outbreak, clinical features, and management. 

Design, Setting, and Participants

 Descriptive case series of the first 18 patients diagnosed with polymerase chain reaction (PCR)–confirmed SARS-CoV-2 infection at 4 hospitals in Singapore from January 23 to February 3, 2020; final follow-up date was February 25, 2020. 

Exposures

 Confirmed SARS-CoV-2 infection. 

Main Outcomes and Measures

 Clinical, laboratory, and radiologic data were collected, including PCR cycle threshold values from nasopharyngeal swabs and viral shedding in blood, urine, and stool. Clinical course was summarized, including requirement for supplemental oxygen and intensive care and use of empirical treatment with lopinavir-ritonavir. 

Results

 Among the 18 hospitalized patients with PCR-confirmed SARS-CoV-2 infection (median age, 47 years; 9 [50%] women), clinical presentation was an upper respiratory tract infection in 12 (67%), and viral shedding from the nasopharynx was prolonged for 7 days or longer among 15 (83%). Six individuals (33%) required supplemental oxygen; of these, 2 required intensive care. There were no deaths. Virus was detectable in the stool (4/8 [50%]) and blood (1/12 [8%]) by PCR but not in urine. Five individuals requiring supplemental oxygen were treated with lopinavir-ritonavir. For 3 of the 5 patients, fever resolved and supplemental oxygen requirement was reduced within 3 days, whereas 2 deteriorated with progressive respiratory failure. Four of the 5 patients treated with lopinavir-ritonavir developed nausea, vomiting, and/or diarrhea, and 3 developed abnormal liver function test results. 

Conclusions and Relevance

 Among the first 18 patients diagnosed with SARS-CoV-2 infection in Singapore, clinical presentation was frequently a mild respiratory tract infection. Some patients required supplemental oxygen and had variable clinical outcomes following treatment with an antiretroviral agent.

During the past 3 weeks, new major epidemic foci of coronavirus disease 2019 (COVID-19), some without traceable origin, have been identified and are rapidly expanding in Europe, North America, Asia, and the Middle East, with the first confirmed cases being identified in African and Latin American countries. By March 16, 2020, the number of cases of COVID-19 outside China had increased drastically and the number of affected countries, states, or territories reporting infections to WHO was 143.1 On the basis of "alarming levels of spread and severity, and by the alarming levels of inaction", on March 11, 2020, the Director-General of WHO characterised the COVID-19 situation as a pandemic.

A robust serological test to detect neutralizing antibodies to SARS-CoV-2 is urgently needed to determine not only the infection rate, herd immunity and predicted humoral protection, but also vaccine efficacy during clinical trials and after large-scale vaccination. The current gold standard is the conventional virus neutralization test requiring live pathogen and a biosafety level 3 laboratory. Here, we report a SARS-CoV-2 surrogate virus neutralization test that detects total immunodominant neutralizing antibodies targeting the viral spike (S) protein receptor-binding domain in an isotype- and species-independent manner. Our simple and rapid test is based on antibody-mediated blockage of the interaction between the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor protein and the receptor-binding domain. The test, which has been validated with two cohorts of patients with COVID-19 in two different countries, achieves 99.93% specificity and 95–100% sensitivity, and differentiates antibody responses to several human coronaviruses. The surrogate virus neutralization test does not require biosafety level 3 containment, making it broadly accessible to the wider community for both research and clinical applications. A blocking assay based on the recombinant receptor-binding domain of SARS-CoV-2 spike protein and human angiotensin-converting enzyme 2 receptor provides an alternative to conventional antibody neutralization assays requiring live virus.

Understanding the particle size distribution in the air and patterns of environmental contamination of SARS-CoV-2 is essential for infection prevention policies. Here we screen surface and air samples from hospital rooms of COVID-19 patients for SARS-CoV-2 RNA. Environmental sampling is conducted in three airborne infection isolation rooms (AIIRs) in the ICU and 27 AIIRs in the general ward. 245 surface samples are collected. 56.7% of rooms have at least one environmental surface contaminated. High touch surface contamination is shown in ten (66.7%) out of 15 patients in the first week of illness, and three (20%) beyond the first week of illness (p = 0.01, χ2 test). Air sampling is performed in three of the 27 AIIRs in the general ward, and detects SARS-CoV-2 PCR-positive particles of sizes >4 µm and 1-4 µm in two rooms, despite these rooms having 12 air changes per hour. This warrants further study of the airborne transmission potential of SARS-CoV-2.

Three clusters of coronavirus disease 2019 (COVID-19) linked to a tour group from China, a company conference, and a church were identified in Singapore in February, 2020.We gathered epidemiological and clinical data from individuals with confirmed COVID-19, via interviews and inpatient medical records, and we did field investigations to assess interactions and possible modes of transmission of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Open source reports were obtained for overseas cases. We reported the median (IQR) incubation period of SARS-CoV-2.As of Feb 15, 2020, 36 cases of COVID-19 were linked epidemiologically to the first three clusters of circumscribed local transmission in Singapore. 425 close contacts were quarantined. Direct or prolonged close contact was reported among affected individuals, although indirect transmission (eg, via fomites and shared food) could not be excluded. The median incubation period of SARS-CoV-2 was 4 days (IQR 3-6). The serial interval between transmission pairs ranged between 3 days and 8 days.SARS-CoV-2 is transmissible in community settings, and local clusters of COVID-19 are expected in countries with high travel volume from China before the lockdown of Wuhan and institution of travel restrictions. Enhanced surveillance and contact tracing is essential to minimise the risk of widespread transmission in the community.None.

Virus-specific humoral and cellular immunity act synergistically to protect the host from viral infection. We interrogate the dynamic changes of virological and immunological parameters in 12 patients with symptomatic acute SARS-CoV-2 infection from disease onset to convalescence or death. We quantify SARS-CoV-2 viral RNA in the respiratory tract in parallel with antibodies and circulating T cells specific for various structural (nucleoprotein [NP], membrane [M], ORF3a, and spike) and non-structural (ORF7/8, NSP7, and NSP13) proteins. Although rapid induction and quantity of humoral responses associate with an increase in disease severity, early induction of interferon (IFN)-γ-secreting SARS-CoV-2-specific T cells is present in patients with mild disease and accelerated viral clearance. These findings provide support for the prognostic value of early functional SARS-CoV-2-specific T cells with important implications in vaccine design and immune monitoring.

SummaryBackgroundSevere acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) variants with a 382-nucleotide deletion (∆382) in the open reading frame 8 (ORF8) region of the genome have been detected in Singapore and other countries. We investigated the effect of this deletion on the clinical features of infection.MethodsWe retrospectively identified patients who had been screened for the ∆382 variant and recruited to the PROTECT study—a prospective observational cohort study conducted at seven public hospitals in Singapore. We collected clinical, laboratory, and radiological data from patients' electronic medical records and serial blood and respiratory samples taken during hospitalisation and after discharge. Individuals infected with the ∆382 variant were compared with those infected with wild-type SARS-CoV-2. Exact logistic regression was used to examine the association between the infection groups and the development of hypoxia requiring supplemental oxygen (an indicator of severe COVID-19, the primary endpoint). Follow-up for the study's primary endpoint is completed.FindingsBetween Jan 22 and March 21, 2020, 278 patients with PCR-confirmed SARS-CoV-2 infection were screened for the ∆382 deletion and 131 were enrolled onto the study, of whom 92 (70%) were infected with the wild-type virus, ten (8%) had a mix of wild-type and ∆382-variant viruses, and 29 (22%) had only the ∆382 variant. Development of hypoxia requiring supplemental oxygen was less frequent in the ∆382 variant group (0 [0%] of 29 patients) than in the wild-type only group (26 [28%] of 92; absolute difference 28% [95% CI 14–28]). After adjusting for age and presence of comorbidities, infection with the ∆382 variant only was associated with lower odds of developing hypoxia requiring supplemental oxygen (adjusted odds ratio 0·07 [95% CI 0·00–0·48]) compared with infection with wild-type virus only.InterpretationThe ∆382 variant of SARS-CoV-2 seems to be associated with a milder infection. The observed clinical effects of deletions in ORF8 could have implications for the development of treatments and vaccines.FundingNational Medical Research Council Singapore.

Abstract Given the ongoing SARS-CoV-2 pandemic, identification of immunogenic targets against the coronavirus spike glycoprotein will provide crucial advances towards the development of sensitive diagnostic tools and potential vaccine candidate targets. In this study, using pools of overlapping linear B-cell peptides, we report two IgG immunodominant regions on SARS-CoV-2 spike glycoprotein that are recognised by sera from COVID-19 convalescent patients. Notably, one is specific to SARS-CoV-2, which is located in close proximity to the receptor binding domain. The other region, which is localised at the fusion peptide, could potentially function as a pan-SARS target. Functionally, antibody depletion assays demonstrate that antibodies targeting these immunodominant regions significantly alter virus neutralisation capacities. Taken together, identification and validation of these neutralising B-cell epitopes will provide insights towards the design of diagnostics and vaccine candidates against this high priority coronavirus.