A dysfunctional immune response in coronavirus disease 2019 (COVID-19) patients is a recurrent theme impacting symptoms and mortality, yet a detailed understanding of pertinent immune cells is not complete. We applied single-cell RNA sequencing to 284 samples from 196 COVID-19 patients and controls and created a comprehensive immune landscape with 1.46 million cells. The large dataset enabled us to identify that different peripheral immune subtype changes are associated with distinct clinical features, including age, sex, severity, and disease stages of COVID-19. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) RNA was found in diverse epithelial and immune cell types, accompanied by dramatic transcriptomic changes within virus-positive cells. Systemic upregulation of S100A8/A9, mainly by megakaryocytes and monocytes in the peripheral blood, may contribute to the cytokine storms frequently observed in severe patients. Our data provide a rich resource for understanding the pathogenesis of and developing effective therapeutic strategies for COVID-19.

Advanced metering infrastructure (AMI) is an important component of the smart grid. The cyber security should be considered prior to the AMI system applications. To ensure confidentiality and integrality, a key management scheme (KMS) for a large amount of smart meters (SMs) and devices is required, which is not a properly solved problem until now. Compared with other systems, there are three specific features of AMI that should be carefully considered, including hybrid transmission modes of messages, storage and computation constraints of SMs, and unfixed participators in demand response (DR) projects. In order to deal with security requirements and considering the distinctive features, a novel KMS is proposed. First, the key management framework of an AMI system is constructed based on the key graph. Furthermore, three different key management processes are designed to deal with the hybrid transmission modes, including key management for unicast, broadcast, and multicast modes. Relatively simple cryptographic algorithms are chosen for key generation and refreshing policies due to the storage and computation constraints of SMs. Specific key refreshing policies are designed since the participators in a certain DR project are not fixed. Finally, the security and performance of the KMS are analyzed. According to the results, the proposed scheme is a possible solution for AMI systems.

SUMMARY Dysfunctional immune response in the COVID-19 patients is a recurrent theme impacting symptoms and mortality, yet the detailed understanding of pertinent immune cells is not complete. We applied single-cell RNA sequencing to 284 samples from 205 COVID-19 patients and controls to create a comprehensive immune landscape. Lymphopenia and active T and B cell responses were found to coexist and associated with age, sex and their interactions with COVID-19. Diverse epithelial and immune cell types were observed to be virus-positive and showed dramatic transcriptomic changes. Elevation of ANXA1 and S100A9 in virus-positive squamous epithelial cells may enable the initiation of neutrophil and macrophage responses via the ANXA1-FPR1 and S100A8/9-TLR4 axes. Systemic upregulation of S100A8/A9, mainly by megakaryocytes and monocytes in the peripheral blood, may contribute to the cytokine storms frequently observed in severe patients. Our data provide a rich resource for understanding the pathogenesis and designing effective therapeutic strategies for COVID-19. HIGHLIGHTS Large-scale scRNA-seq analysis depicts the immune landscape of COVID-19 Lymphopenia and active T and B cell responses coexist and are shaped by age and sex SARS-CoV-2 infects diverse epithelial and immune cells, inducing distinct responses Cytokine storms with systemic S100A8/A9 are associated with COVID-19 severity

Abstract Viral inclusion bodies (IBs) commonly form during the replication of Ebola virus (EBOV) in infected cells, but their role in viral immune evasion has rarely been explored. Here, we found that interferon regulatory factor 3 (IRF3), but not TANK-binding kinase 1 (TBK-1) or IκB kinase epsilon (IKKε), was recruited and sequestered in viral IBs when the cells were infected by EBOV transcription- and replication-competent virus-like particles (trVLPs). NP/VP35-induced IBs formation was critical for IRF3 recruitment and sequestration, probably through interaction with STING. Consequently, the association of TBK1 and IRF3, which plays a vital role in type I interferon (IFN-I) induction, was blocked by EBOV trVLPs infection. Additionally, IRF3 phosphorylation and nuclear translocation induced by Sendai virus (SeV) or poly(I:C) stimulation were suppressed by EBOV trVLPs. Furthermore, downregulation of STING significantly attenuated VP35-induced IRF3 accumulation in IBs. Coexpression of the viral proteins by which IBs-like structures formed was much more potent in antagonizing IFN-I than expression of the IFN-I antagonist VP35 alone. These results suggested a novel immune evasion mechanism by which EBOV evades host innate immunity. Impact statement Ebola virus VP35 protein evades host antiviral immunity by interacting with STING to sequester IRF3 into inclusion bodies and inhibit type-I interferon production.

The transcription factor FOXM1, which plays critical roles in cell cycle progression and tumorigenesis, is highly expressed in rapidly proliferating cells and various tumor tissues, and high FOXM1 expression is related to a poor prognosis. However, the mechanism responsible for FOXM1 dysregulation is not fully understood. Here, we show that ABL1, a nonreceptor tyrosine kinase, contributes to the high expression of FOXM1 and FOXM1-dependent tumor development. Mechanistically, ABL1 directly binds FOXM1 and mediates FOXM1 phosphorylation at multiple tyrosine (Y) residues. Among these phospho-Y sites, pY575 is indispensable for FOXM1 stability as phosphorylation at this site protects FOXM1 from ubiquitin-proteasomal degradation. The interaction of FOXM1 with CDH1, a coactivator of the E3 ubiquitin ligase anaphase-promoting complex/cyclosome (APC/C), which is responsible for FOXM1 degradation, is significantly inhibited by Y575 phosphorylation. The phospho-deficient FOXM1(Y575F) mutant exhibited increased ubiquitination, a shortened half-life, and consequently a substantially decreased abundance. Compared to wild-type cells, a homozygous Cr-Y575F cell line expressing endogenous FOXM1(Y575F) that was generated by CRISPR/Cas9 showed obviously delayed mitosis progression, impeded colony formation and inhibited xenotransplanted tumor growth. Overall, our study demonstrates that ABL1 kinase is involved in high FOXM1 expression, providing clear evidence that ABL1 may act as a therapeutic target for the treatment of tumors with high FOXM1 expression.

Coronavirus disease 2019 (COVID-19) has caused more than 40,000 deaths worldwide. Approximately 14% of patients with COVID-19 experienced severe disease and 5% were critically ill. Studies have shown that dysregulation of the COVID-19 patients' immune system may lead to inflammatory storm and cause severe illness and even death. Tocilizumab treatment targeting interleukin 6 receptor has shown inspiring clinical results of severe COVID-19 patients. However, the immune network with Tocilizumab treatment at single cell resolution has not been uncovered. Here, we profiled the single-cell transcriptomes of 13,289 peripheral blood mononuclear cells isolated at three longitudinal stages from two severe COVID-19 patients treated with Tocilizumab. We identified a severe stage-specific monocyte subpopulation and these cells centric immune cell interaction network connected by the inflammatory cytokines and their receptors. The over-activated inflammatory immune response was attenuated after Tocilizumab treatment, yet immune cells including plasma B cells and CD8+ T cells still exhibited an intense humoral and cell-mediated anti-virus immune response in recovered COVID-19 patients. These results provided critical insights into the immunopathogenesis of severe COVID-19 and revealed fundamentals of effectiveness in Tocilizumab treatment.### Competing Interest Statement