Coronavirus disease-19 (COVID-19) emerged in November, 2019 in China and rapidly became pandemic. As with other coronaviruses, a preponderance of evidence suggests the virus originated in horseshoe bats (Rhinolophus spp.) and likely underwent a recombination event in an intermediate host prior to entry into human populations. A significant concern is that SARS-CoV-2 could become established in secondary reservoir hosts outside of Asia. To assess this potential, we challenged deer mice (Peromyscus maniculatus) with SARS-CoV-2 and found robust virus replication in the upper respiratory tract, lungs and intestines, with detectable viral RNA for up to 21 days in oral swabs and 14 days in lungs. Virus entry into the brain also occurred, likely via gustatory-olfactory-trigeminal pathway with eventual compromise to the blood brain barrier. Despite this, no conspicuous signs of disease were observed and no deer mice succumbed to infection. Expression of several innate immune response genes were elevated in the lungs, notably IFNα, Cxcl10, Oas2, Tbk1 and Pycard. Elevated CD4 and CD8β expression in the lungs was concomitant with Tbx21, IFNγ and IL-21 expression, suggesting a type I inflammatory immune response. Contact transmission occurred from infected to naive deer mice through two passages, showing sustained natural transmission. In the second deer mouse passage, an insertion of 4 amino acids occurred to fixation in the N-terminal domain of the spike protein that is predicted to form a solvent-accessible loop. Subsequent examination of the source virus from BEI Resources indicated the mutation was present at very low levels, demonstrating potent purifying selection for the insert during in vivo passage. Collectively, this work has determined that deer mice are a suitable animal model for the study of SARS-CoV-2 pathogenesis, and that they have the potential to serve as secondary reservoir hosts that could lead to periodic outbreaks of COVID-19 in North America.

Abstract The emergence of COVID-19 has led to a pandemic that has caused millions of cases of disease, variable morbidity and hundreds of thousands of deaths. Currently, only remdesivir and dexamethasone have demonstrated limited efficacy, only slightly reducing disease burden, thus novel approaches for clinical management of COVID-19 are needed. We identified a panel of human monoclonal antibody clones from a yeast display library with specificity to the SARS-CoV-2 spike protein receptor binding domain that neutralized the virus in vitro . Administration of the lead antibody clone to Syrian hamsters challenged with SARS-CoV-2 significantly reduced viral load and histopathology score in the lungs. Moreover, the antibody interrupted monocyte infiltration into the lungs, which may have contributed to the reduction of disease severity by limiting immunopathological exacerbation. The use of this antibody could provide an important therapy for treatment of COVID-19 patients.

Abstract Since its initial discovery in late 2019, severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), the cause of COVID19, has spread worldwide and despite significant research efforts, treatment options remain limited. Replication of SARS-CoV-2 in lung is associated with marked infiltration of macrophages and activation of innate immune inflammatory responses triggered, in part, by heightened production of interleukin-6 (IL-6) that recruits lymphocytes to the site of infection that amplify tissue injury. Antagonists of the glucocorticoid and androgen receptors have shown promise in experimental models of COVID19 and in clinical studies, because cell surface proteins required for viral entry, angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) and the transmembrane serine protease 2 (TMPRSS2), are transcriptionally regulated by these receptors. We therefore postulated that the glucocorticoid (GR) and androgen receptor (AR) antagonist, PT150, would reduce infectivity of SARS-CoV-2 and prevent inflammatory lung injury in the Syrian golden hamster model of COVID19. Animals were infected intranasally with 2.5 × 10 4 TCID50/ml equivalents of SARS-CoV-2 (strain 2019-nCoV/USA-WA1/ 2020) and PT150 was administered by oral gavage at 30 and 100 mg/Kg/day for a total of 7 days. Animals were then examined at days 3, 5 and 7 post-infection (DPI) for lung histopathology, viral load and production of proteins regulating the initiation and progression of SARS-CoV-2 infection. Results of these studies indicated that oral administration of PT150 decreased replication of SARS-CoV-2 in lung, as well as expression of ACE2 and TMPRSS2 protein. Hypercellularity and inflammatory cell infiltration driven by macrophage responses were dramatically decreased in PT150-treated animals, as was tissue damage and expression of IL-6. Molecular modeling suggested that PT150 binds to the co-activator interface of the ligand binding domain of both AR and GR and thereby acts as an allosteric modulator and transcriptional repressor of these receptors. Phylogenetic analysis of AR and GR across multiple species permissive to SARS-CoV-2 infection revealed a high degree of sequence identity maintained across species, including human, suggesting that the mechanism of action and therapeutic efficacy observed in Syrian hamsters would likely be predictive of positive outcomes in patients. PT150 is therefore a strong candidate for further clinical development for the treatment of COVID19 across variants of SARS-CoV-2.

Abstract Insectivorous Old World horseshoe bats ( Rhinolophus spp.) are the likely source of the ancestral SARS-CoV-2 prior to its spillover into humans and causing the COVID-19 pandemic. Natural coronavirus infections of bats appear to be principally confined to the intestines, suggesting fecal-oral transmission; however, little is known about the biology of SARS-related coronaviruses in bats. Previous experimental challenges of Egyptian fruit bats ( Rousettus aegyptiacus ) resulted in limited infection restricted to the respiratory tract, whereas insectivorous North American big brown bats ( Eptesicus fuscus ) showed no evidence of infection. In the present study, we challenged Jamaican fruit bats ( Artibeus jamaicensis ) with SARS-CoV-2 to determine their susceptibility. Infection was confined to the intestine for only a few days with prominent viral nucleocapsid antigen in epithelial cells, and mononuclear cells of the lamina propria and Peyer’s patches, but with no evidence of infection of other tissues; none of the bats showed visible signs of disease or seroconverted. Expression levels of ACE2 were low in the lungs, which may account for the lack of pulmonary infection. Bats were then intranasally inoculated with a replication-defective adenovirus encoding human ACE2 and 5 days later challenged with SARS-CoV-2. Viral antigen was prominent in lungs for up to 14 days, with loss of pulmonary cellularity during this time; however, the bats did not exhibit weight loss or visible signs of disease. From day 7, bats had low to moderate IgG antibody titers to spike protein by ELISA, and one bat on day 10 had low-titer neutralizing antibodies. CD4 + helper T cells became activated upon ex vivo recall stimulation with SARS-CoV-2 nucleocapsid peptide library and exhibited elevated mRNA expression of the regulatory T cell cytokines interleukin-10 and transforming growth factor-β, which may have limited inflammatory pathology. Collectively, these data show that Jamaican fruit bats are poorly susceptibility to SARS-CoV-2 but that expression of human ACE2 in their lungs leads to robust infection and an adaptive immune response with low-titer antibodies and a regulatory T cell-like response that may explain the lack of prominent inflammation in the lungs. This model will allow for insight of how SARS-CoV-2 infects bats and how bat innate and adaptive immune responses engage the virus without overt clinical disease. Author Summary Bats are reservoir hosts of many viruses that infect humans, yet little is known about how they host these viruses, principally because of a lack of relevant and susceptible bat experimental infection models. Although SARS-CoV-2 originated in bats, no robust infection models of bats have been established. We determined that Jamaican fruit bats are poorly susceptible to SARS-CoV-2; however, their lungs can be transduced with human ACE2, which renders them susceptible to SARS-CoV-2. Despite robust infection of the lungs and diminishment of pulmonary cellularity, the bats showed no overt signs of disease and cleared the infection after two weeks. Despite clearance of infection, only low-titer antibody responses occurred and only a single bat made neutralizing antibody. Assessment of the CD4 + helper T cell response showed that activated cells expressed the regulatory T cell cytokines IL-10 and TGFβ that may have tempered pulmonary inflammation.

Bats are natural reservoir hosts of many important zoonotic viruses but because there are few immunological reagents and breeding colonies available for infectious disease research, little is known about their immune responses to infection. We established a breeding colony Jamaican fruit bats (

Abstract Parkinson’s disease (PD) is the most common neurodegenerative movement disorder worldwide. Current treatments for PD largely center around dopamine replacement therapies and fail to prevent the progression of pathology, underscoring the need for neuroprotective interventions. Approaches that target neuroinflammation, which occurs prior to dopaminergic neuron (DAn) loss in the substantia nigra (SN), represent a promising therapeutic strategy. The glucocorticoid receptor (GR) has been implicated in the neuropathology of PD and modulates numerous neuroinflammatory signaling pathways in the brain. Therefore, we investigated the neuroprotective effects of the novel GR modulator, PT150, in the rotenone mouse model of PD, postulating that inhibition of glial inflammation would protect DAn and reduce accumulation of neurotoxic misfolded ⍺-synuclein protein. C57Bl/6 mice were exposed to 2.5 mg/kg/day rotenone by intraperitoneal injection for 14 days, immediately followed by oral treatment with 30 mg/kg/day or 100 mg/kg/day PT150 in the 14-day post-lesioning incubation period, during which the majority of DAn loss and α-synuclein (α-syn) accumulation occurs. Our results indicate that treatment with PT150 reduced both loss of DAn and microgliosis in the nigrostriatal pathway. Although morphologic features of astrogliosis were not attenuated, PT150 treatment promoted potentially neuroprotective activity in these cells, including increased phagocytosis of hyperphosphorylated α-syn. Ultimately, PT150 treatment reduced the loss of DAn cell bodies in the SN, but not the striatum, and prohibited intra-neuronal accumulation of α-syn. Together, these data indicate that PT150 effectively reduced SN pathology in the rotenone mouse model of PD.