Abstract The D614G substitution in the S protein is most prevalent SARS-CoV-2 strain circulating globally, but its effects in viral pathogenesis and transmission remain unclear. We engineered SARS-CoV-2 variants harboring the D614G substitution with or without nanoluciferase. The D614G variant replicates more efficiency in primary human proximal airway epithelial cells and is more fit than wildtype (WT) virus in competition studies. With similar morphology to the WT virion, the D614G virus is also more sensitive to SARS-CoV-2 neutralizing antibodies. Infection of human ACE2 transgenic mice and Syrian hamsters with the WT or D614G viruses produced similar titers in respiratory tissue and pulmonary disease. However, the D614G variant exhibited significantly faster droplet transmission between hamsters than the WT virus, early after infection. Our study demonstrated the SARS-CoV2 D614G substitution enhances infectivity, replication fitness, and early transmission.

Abstract EG.5.1 is a subvariant of the SARS-CoV-2 Omicron XBB variant that is rapidly increasing in prevalence worldwide. EG.5.1 has additional substitutions in its spike protein (namely, Q52H and F456L) compared with XBB.1.5. However, the pathogenicity, transmissibility, and immune evasion properties of clinical isolates of EG.5.1 are largely unknown. In this study, we used wild-type Syrian hamsters to investigate the replicative ability, pathogenicity, and transmissibility of a clinical EG.5.1 isolate. Our data show that there are no obvious differences in growth ability and pathogenicity between EG.5.1 and XBB.1.5, and both EG.5.1 and XBB.1.5 are attenuated compared to a Delta variant isolate. We also found that EG.5.1 is transmitted more efficiently between hamsters compared with XBB.1.5. In addition, unlike XBB.1.5, we detected EG.5.1 virus in the lungs of four of six exposed hamsters, suggesting that the virus tropism of EG.5.1 is different from that of XBB.1.5 after airborne transmission. Finally, we assessed the neutralizing ability of plasma from convalescent individuals and found that the neutralizing activity against EG.5.1 was slightly, but significantly, lower than that against XBB.1.5 or XBB.1.9.2. This suggests that EG.5.1 effectively evades humoral immunity and that the amino acid differences in the S protein of EG.5.1 compared with that of XBB.1.5 or XBB.1.9.2 (i.e., Q52H, R158G, and F456L) alter the antigenicity of EG.5.1. Our data suggest that the increased transmissibility and altered antigenicity of EG.5.1 may be driving its increasing prevalence over XBB.1.5 in the human population.