Abstract SARS-CoV-2, the causative agent of COVID-19, emerged at the end of 2019 and by mid-June 2020, the virus has spread to at least 215 countries, caused more than 8,000,000 confirmed infections and over 450,000 deaths, and overwhelmed healthcare systems worldwide. Like SARS-CoV, which emerged in 2002 and caused a similar disease, SARS-CoV-2 is a betacoronavirus. Both viruses use human angiotensin-converting enzyme 2 (hACE2) as a receptor to enter cells. However, the SARS-CoV-2 spike (S) glycoprotein has a novel insertion that generates a putative furin cleavage signal and this has been postulated to expand the host range. Two low passage (P) strains of SARS-CoV-2 (Wash1: P4 and Munich: P1) were cultured twice in Vero-E6 cells and characterized virologically. Sanger and MinION sequencing demonstrated significant deletions in the furin cleavage signal of Wash1: P6 and minor variants in the Munich: P3 strain. Cleavage of the S glycoprotein in SARS-CoV-2-infected Vero-E6 cell lysates was inefficient even when an intact furin cleavage signal was present. Indirect immunofluorescence demonstrated the S glycoprotein reached the cell surface. Since the S protein is a major antigenic target for the development of neutralizing antibodies we investigated the development of neutralizing antibody titers in serial serum samples obtained from COVID-19 human patients. These were comparable regardless of the presence of an intact or deleted furin cleavage signal. These studies illustrate the need to characterize virus stocks meticulously prior to performing either in vitro or in vivo pathogenesis studies.

Abstract Rift Valley fever (RVF) is a disease of animals and humans associated with abortions in ruminants and, more recently, late-gestation miscarriages in African women. Here, we use a rat model of congenital RVF to identify cellular tropism, pathology, and local immune responses occurring in the placenta during vertical transmission. Infection of pregnant rats during late gestation (embryonic day 14) resulted in vertical transmission to the placenta and widespread viral infection throughout the decidua, basal zone, and labyrinth zone. Some pups delivered from infected dams appeared normal while others had gross signs of teratogenicity including fetal death. Histopathological lesions were detected in placenta from pups regardless of teratogenicity, while teratogenic pups had more widespread hemorrhage throughout multiple placenta layers. Teratogenic events were also associated with significant increases in pro-inflammatory cytokines, type I interferons, and chemokines within the placental tissue. Thus, we found that RVFV displays a high degree of tropism for all placental tissue layers, and that the degree of hemorrhage and inflammatory mediator production is highest in placenta from pups with adverse outcomes. This is the first detailed pathological study of the mechanisms of RVFV infection of placental tissue in a tractable rodent model of congenital RVF disease.

ABSTRACT Since SARS-CoV-2 emerged in late 2019, it spread from China to the rest of the world. An initial concern was the potential for vaccine- or antibody-enhanced disease (AED) as had been reported with other coronaviruses. To evaluate this, we first developed a ferret model by exposing ferrets to SARS-CoV-2 by either mucosal inoculation (intranasal/oral) or inhalation using a small particle aerosol. Mucosal inoculation caused a mild fever and weight loss that resolved quickly; inoculation via either route resulted in virus shedding detected in the nares, throat, and rectum for 7-10 days post-infection. To evaluate the potential for AED, we then inoculated groups of ferrets intravenously with 0.1, 0.5, or 1 mg/kg doses of a human polyclonal anti-SARS-CoV-2 IgG from hyper-immunized transchromosomic bovines (SAB-185). Twelve hours later, ferrets were challenged by mucosal inoculation with SARS-CoV-2. We found no significant differences in fever, weight loss, or viral shedding after infection between the three antibody groups or the controls. Signs of pathology in the lungs were noted in infected ferrets but no differences were found between control and antibody groups. The results of this study indicate that healthy, young adult ferrets of both sexes are a suitable model of mild COVID-19 and that low doses of specific IgG in SAB-185 are unlikely to enhance the disease caused by SARS-CoV-2.

Abstract Vaccines are urgently needed to combat the global coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic, and testing of candidate vaccines in an appropriate non-human primate (NHP) model is a critical step in the process. Infection of African green monkeys (AGM) with a low passage human isolate of SARS-CoV-2 by aerosol or mucosal exposure resulted in mild clinical infection with a transient decrease in lung tidal volume. Imaging with human clinical-grade 18 F-fluoro-2-deoxy-D-glucose positron emission tomography ( 18 F-FDG PET) co-registered with computed tomography (CT) revealed pulmonary lesions at 4 days post-infection (dpi) that resolved over time. Infectious virus was shed from both respiratory and gastrointestinal (GI) tracts in all animals in a biphasic manner, first between 2-7 dpi followed by a recrudescence at 14-21 dpi. Viral RNA (vRNA) was found throughout both respiratory and gastrointestinal systems at necropsy with higher levels of vRNA found within the GI tract tissues. All animals seroconverted simultaneously for IgM and IgG, which has also been documented in human COVID-19 cases. Young AGM represent an excellent species to study mild/subclinical COVID-19 disease and have shed light on unknown aspects of long-term virus shedding. They are ideally suited for preclinical evaluation of candidate vaccines and therapeutic interventions. One Sentence Summary Subclinical infection of African green monkeys infected with SARS-CoV-2 results in prolonged shedding of infectious virus from both respiratory and gastrointestinal tracts.

Rift Valley fever virus (RVFV) infections in pregnant livestock are associated with high rates of fetal demise and have been linked to miscarriage in pregnant women. To address how acute RVFV infection during pregnancy causes detrimental effects on the fetus, we developed an immunocompetent pregnant rodent model of RVFV infection. We found that pregnant rats were more susceptible to RVFV-induced death than their non-pregnant counterparts and that RVFV infection resulted in intrauterine fetal death and severe congenital abnormalities, even in pups from infected asymptomatic pregnant rats. Virus distribution in infected dams was widespread, with a previously unrecognized preference for infection, replication, and tissue damage in the placenta. In human mid-gestation placental tissue, RVFV directly infected placental chorionic villi, with replication detected in the outermost syncytial layer. Our work identifies direct placental infection by RVFV as a mechanism for vertical transmission and points to the teratogenic potential of this virus in humans. This is the first time vertical transmission of RVFV has been shown in species other than livestock. This study highlights the potential impact of a future epidemic of this emerging mosquito-borne virus.

Abstract Rift Valley fever virus (RVFV) infection causes abortions in ruminant livestock and is associated with an increased likelihood of miscarriages in women. Using sheep and human placenta explant cultures, we sought to identify tissues at the maternal-fetal interface targeted by RVFV. Sheep villi and fetal membranes were highly permissive to RVFV infection resulting in markedly higher virus titers than human cultures. Sheep cultures were most permissive to wild-type RVFV and ΔNSm infection, while live attenuated RVFV vaccines (LAVs; MP-12, ΔNSs, and ΔNSs/ΔNSm) exhibited reduced replication. The human fetal membrane restricted wild-type and LAV replication, and when infection occurred, it was prominent in the maternal-facing side. Type-I and type-III interferons were induced in human villi exposed to LAVs lacking the NSs protein. This study supports the use of sheep and human placenta explants to understand vertical transmission of RVFV in mammals and whether LAVs are attenuated at the maternal-fetal interface. Teaser Vaccine strains of Rift Valley fever virus have reduced infection and replication capacity in mammalian placenta

ABSTRACT Venezuelan equine encephalitis virus (VEEV) is a positively-stranded RNA arbovirus of the genus Alphavirus that causes encephalitis in humans. Cynomolgus macaques are a relevant model of the human disease caused by VEEV and are useful in exploring pathogenic mechanisms and the host response to VEEV infection. Macaques were exposed to small-particle aerosols containing virus derived from an infectious clone of VEEV strain INH-9813, a subtype IC strain isolated from a human infection. VEEV-exposed macaques developed a biphasic fever after infection similar to that seen in humans. Maximum temperature deviation correlated with the inhaled dose, but fever duration did not. Neurological signs, suggestive of virus penetration into the CNS, were predominantly seen in the second febrile period. Electroencephalography data indicated a statistically significant decrease in all power bands and circadian index during the second febrile period that returned to normal after fever resolved. Intracranial pressure increased late in the second febrile period. On day 6 post-infection macaques had high levels of MCP-1 and IP-10 chemokines in the CNS, as well as a marked increase of T lymphocytes and activated microglia. More than four weeks after infection, viral genomic RNA was found in the brain, cerebrospinal fluid and cervical lymph nodes. Pro-inflammatory cytokines & chemokines, infiltrating leukocytes and pathological changes were seen in the CNS tissues of macaques euthanized at these times. These data are consistent with persistence of virus replication and/or genomic RNA and potentially, inflammatory sequelae in the central nervous system after resolution of acute VEEV disease.