Evolution of Ebola virus over time The high rate of mortality in the current Ebola epidemic has made it difficult for researchers to collect samples of the virus and study its evolution. Gire et al. describe Ebola epidemiology on the basis of 99 whole-genome sequences, including samples from 78 affected individuals. The authors analyzed changes in the viral sequence and conclude that the current outbreak probably resulted from the spread of the virus from central Africa in the past decade. The outbreak started from a single transmission event from an unknown animal reservoir into the human population. Two viral lineages from Guinea then spread from person to person into Sierra Leone. Science , this issue p. 1369

Studies on the burden of human monkeypox in the Democratic Republic of the Congo (DRC) were last conducted from 1981 to 1986. Since then, the population that is immunologically naïve to orthopoxviruses has increased significantly due to cessation of mass smallpox vaccination campaigns. To assess the current risk of infection, we analyzed human monkeypox incidence trends in a monkeypox-enzootic region. Active, population-based surveillance was conducted in nine health zones in central DRC. Epidemiologic data and biological samples were obtained from suspected cases. Cumulative incidence (per 10,000 population) and major determinants of infection were compared with data from active surveillance in similar regions from 1981 to 1986. Between November 2005 and November 2007, 760 laboratory-confirmed human monkeypox cases were identified in participating health zones. The average annual cumulative incidence across zones was 5.53 per 10,000 (2.18–14.42). Factors associated with increased risk of infection included: living in forested areas, male gender, age < 15, and no prior smallpox vaccination. Vaccinated persons had a 5.2-fold lower risk of monkeypox than unvaccinated persons (0.78 vs. 4.05 per 10,000). Comparison of active surveillance data in the same health zone from the 1980s (0.72 per 10,000) and 2006–07 (14.42 per 10,000) suggests a 20-fold increase in human monkeypox incidence. Thirty years after mass smallpox vaccination campaigns ceased, human monkeypox incidence has dramatically increased in rural DRC. Improved surveillance and epidemiological analysis is needed to better assess the public health burden and develop strategies for reducing the risk of wider spread of infection.

Outbreaks of emerging infections present health professionals with the unique challenge of trying to select appropriate pharmacologic treatments in the clinic with little time available for drug testing and development. Typically, clinicians are left with general supportive care and often untested convalescent-phase plasma as available treatment options. Repurposing of approved pharmaceutical drugs for new indications presents an attractive alternative to clinicians, researchers, public health agencies, drug developers, and funding agencies. Given the development times and manufacturing requirements for new products, repurposing of existing drugs is likely the only solution for outbreaks due to emerging viruses. In the studies described here, a library of 290 compounds was screened for antiviral activity against Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) and severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV). Selection of compounds for inclusion in the library was dependent on current or previous FDA approval or advanced clinical development. Some drugs that had a well-defined cellular pathway as target were included. In total, 27 compounds with activity against both MERS-CoV and SARS-CoV were identified. The compounds belong to 13 different classes of pharmaceuticals, including inhibitors of estrogen receptors used for cancer treatment and inhibitors of dopamine receptor used as antipsychotics. The drugs identified in these screens provide new targets for in vivo studies as well as incorporation into ongoing clinical studies.

Vaccines and therapies are urgently needed to address public health needs stemming from emerging pathogens and biological threat agents such as the filoviruses Ebola virus (EBOV) and Marburg virus (MARV). Here, we developed replication-competent vaccines against EBOV and MARV based on attenuated recombinant vesicular stomatitis virus vectors expressing either the EBOV glycoprotein or MARV glycoprotein. A single intramuscular injection of the EBOV or MARV vaccine elicited completely protective immune responses in nonhuman primates against lethal EBOV or MARV challenges. Notably, vaccine vector shedding was not detectable in the monkeys and none of the animals developed fever or other symptoms of illness associated with vaccination. The EBOV vaccine induced humoral and apparent cellular immune responses in all vaccinated monkeys, whereas the MARV vaccine induced a stronger humoral than cellular immune response. No evidence of EBOV or MARV replication was detected in any of the protected animals after challenge. Our data suggest that these vaccine candidates are safe and highly efficacious in a relevant animal model.

The extraordinary virulence of the Ebola and Marburg filoviruses has spurred intensive research into the molecular mechanisms by which they multiply and cause disease. Carette et al. use a genome-wide genetic screen in human cells to identify factors required for entry of Ebola virus. The screen uncovered 67 mutations disrupting all six members of the homotypic fusion and vacuole protein-sorting (HOPS) multisubunit tethering complex, which is involved in the fusion of endosomes to lysosomes, and 39 independent mutations that disrupt the endo/lysosomal cholesterol transporter protein Niemann–Pick C1 (NPC1). Côté et al. report the identification of a novel benzylpiperazine adamantane diamide-derived compound that inhibits EboV infection in cell culture, with NPC1 being the target. The unexpected role for the hereditary disease gene NPC1 in Ebola virus infection may facilitate the development of antifilovirus therapeutics. Ebola virus (EboV) is a highly pathogenic enveloped virus that causes outbreaks of zoonotic infection in Africa. The clinical symptoms are manifestations of the massive production of pro-inflammatory cytokines in response to infection1 and in many outbreaks, mortality exceeds 75%. The unpredictable onset, ease of transmission, rapid progression of disease, high mortality and lack of effective vaccine or therapy have created a high level of public concern about EboV2. Here we report the identification of a novel benzylpiperazine adamantane diamide-derived compound that inhibits EboV infection. Using mutant cell lines and informative derivatives of the lead compound, we show that the target of the inhibitor is the endosomal membrane protein Niemann–Pick C1 (NPC1). We find that NPC1 is essential for infection, that it binds to the virus glycoprotein (GP), and that antiviral compounds interfere with GP binding to NPC1. Combined with the results of previous studies of GP structure and function, our findings support a model of EboV infection in which cleavage of the GP1 subunit by endosomal cathepsin proteases removes heavily glycosylated domains to expose the amino-terminal domain3,4,5,6,7, which is a ligand for NPC1 and regulates membrane fusion by the GP2 subunit8. Thus, NPC1 is essential for EboV entry and a target for antiviral therapy.

Ebola virus (EBOV) infection causes a severe and fatal hemorrhagic disease that in many ways appears to be similar in humans and nonhuman primates; however, little is known about the development of EBOV hemorrhagic fever. In the present study, 21 cynomolgus monkeys were experimentally infected with EBOV and examined sequentially over a 6-day period to investigate the pathological events of EBOV infection that lead to death. Importantly, dendritic cells in lymphoid tissues were identified as early and sustained targets of EBOV, implicating their important role in the immunosuppression characteristic of EBOV infections. Bystander lymphocyte apoptosis, previously described in end-stage tissues, occurred early in the disease-course in intravascular and extravascular locations. Of note, apoptosis and loss of NK cells was a prominent finding, suggesting the importance of innate immunity in determining the fate of the host. Analysis of peripheral blood mononuclear cell gene expression showed temporal increases in tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand and Fas transcripts, revealing a possible mechanism for the observed bystander apoptosis, while up-regulation of NAIP and cIAP2 mRNA suggest that EBOV has evolved additional mechanisms to resist host defenses by inducing protective transcripts in cells that it infects. The sequence of pathogenetic events identified in this study should provide new targets for rational prophylactic and chemotherapeutic interventions.

Limited clinical and laboratory data are available on patients with Ebola virus disease (EVD). The Kenema Government Hospital in Sierra Leone, which had an existing infrastructure for research regarding viral hemorrhagic fever, has received and cared for patients with EVD since the beginning of the outbreak in Sierra Leone in May 2014.

ABSTRACT The Middle East respiratory syndrome (MERS) is proposed to be a zoonotic disease; however, the reservoir and mechanism for transmission of the causative agent, the MERS coronavirus, are unknown. Dromedary camels have been implicated through reports that some victims have been exposed to camels, camels in areas where the disease has emerged have antibodies to the virus, and viral sequences have been recovered from camels in association with outbreaks of the disease among humans. Nonetheless, whether camels mediate transmission to humans is unresolved. Here we provide evidence from a geographic and temporal survey of camels in the Kingdom of Saudi Arabia that MERS coronaviruses have been circulating in camels since at least 1992, are distributed countrywide, and can be phylogenetically classified into clades that correlate with outbreaks of the disease among humans. We found no evidence of infection in domestic sheep or domestic goats. IMPORTANCE This study was undertaken to determine the historical and current prevalence of Middle East respiratory syndrome (MERS) coronavirus infection in dromedary camels and other livestock in the Kingdom of Saudi Arabia, where the index case and the majority of cases of MERS have been reported.

BackgroundWe previously showed that small interfering RNAs (siRNAs) targeting the Zaire Ebola virus (ZEBOV) RNA polymerase L protein formulated in stable nucleic acid-lipid particles (SNALPs) completely protected guineapigs when administered shortly after a lethal ZEBOV challenge. Although rodent models of ZEBOV infection are useful for screening prospective countermeasures, they are frequently not useful for prediction of efficacy in the more stringent non-human primate models. We therefore assessed the efficacy of modified non-immunostimulatory siRNAs in a uniformly lethal non-human primate model of ZEBOV haemorrhagic fever.MethodsA combination of modified siRNAs targeting the ZEBOV L polymerase (EK-1 mod), viral protein (VP) 24 (VP24-1160 mod), and VP35 (VP35-855 mod) were formulated in SNALPs. A group of macaques (n=3) was given these pooled anti-ZEBOV siRNAs (2 mg/kg per dose, bolus intravenous infusion) after 30 min, and on days 1, 3, and 5 after challenge with ZEBOV. A second group of macaques (n=4) was given the pooled anti-ZEBOV siRNAs after 30 min, and on days 1, 2, 3, 4, 5, and 6 after challenge with ZEBOV.FindingsTwo (66%) of three rhesus monkeys given four postexposure treatments of the pooled anti-ZEBOV siRNAs were protected from lethal ZEBOV infection, whereas all macaques given seven postexposure treatments were protected. The treatment regimen in the second study was well tolerated with minor changes in liver enzymes that might have been related to viral infection.InterpretationThis complete postexposure protection against ZEBOV in non-human primates provides a model for the treatment of ZEBOV-induced haemorrhagic fever. These data show the potential of RNA interference as an effective postexposure treatment strategy for people infected with Ebola virus, and suggest that this strategy might also be useful for treatment of other emerging viral infections.FundingDefense Threat Reduction Agency.

A suspected case of sexual transmission from a male survivor of Ebola virus disease (EVD) to his female partner (the patient in this report) occurred in Liberia in March 2015. Ebola virus (EBOV) genomes assembled from blood samples from the patient and a semen sample from the survivor were consistent with direct transmission. The genomes shared three substitutions that were absent from all other Western African EBOV sequences and that were distinct from the last documented transmission chain in Liberia before this case. Combined with epidemiologic data, the genomic analysis provides evidence of sexual transmission of EBOV and evidence of the persistence of infective EBOV in semen for 179 days or more after the onset of EVD. (Funded by the Defense Threat Reduction Agency and others.).