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.).

Existing mouse models of lethal Ebola virus infection do not reproduce hallmark symptoms of Ebola hemorrhagic fever, neither delayed blood coagulation and disseminated intravascular coagulation nor death from shock, thus restricting pathogenesis studies to nonhuman primates. Here we show that mice from the Collaborative Cross panel of recombinant inbred mice exhibit distinct disease phenotypes after mouse-adapted Ebola virus infection. Phenotypes range from complete resistance to lethal disease to severe hemorrhagic fever characterized by prolonged coagulation times and 100% mortality. Inflammatory signaling was associated with vascular permeability and endothelial activation, and resistance to lethal infection arose by induction of lymphocyte differentiation and cellular adhesion, probably mediated by the susceptibility allele Tek. These data indicate that genetic background determines susceptibility to Ebola hemorrhagic fever.

Rapid sequencing of RNA/DNA from pathogen samples obtained during disease outbreaks provides critical scientific and public health information. However, challenges exist for exporting samples to laboratories or establishing conventional sequencers in remote outbreak regions. We successfully used a novel, pocket-sized nanopore sequencer at a field diagnostic laboratory in Liberia during the current Ebola virus outbreak.

Zika virus (ZIKV) is a membrane enveloped Flavivirus with a positive strand RNA genome, transmitted by Aedes mosquitoes. The geographical range of ZIKV has dramatically expanded in recent decades resulting in increasing numbers of infected individuals, and the spike in ZIKV infections has been linked to significant increases in both Guillain-Barré syndrome and microcephaly. Although a large number of host proteins have been physically and/or functionally linked to other Flaviviruses, very little is known about the virus-host protein interactions established by ZIKV. Here we map host cell protein interaction profiles for each of the ten polypeptides encoded in the ZIKV genome, generating a protein topology network comprising 3033 interactions among 1224 unique human polypeptides. The interactome is enriched in proteins with roles in polypeptide processing and quality control, vesicle trafficking, RNA processing and lipid metabolism. >60% of the network components have been previously implicated in other types of viral infections; the remaining interactors comprise hundreds of new putative ZIKV functional partners. Mining this rich data set, we highlight several examples of how ZIKV may usurp or disrupt the function of host cell organelles, and uncover an important role for peroxisomes in ZIKV infection.

Abstract The zoonotic spillover of the pandemic SARS-coronavirus 2 (SARS-CoV-2) from an animal reservoir, currently presumed to be the Chinese horseshoe bat, into a naïve human population has rapidly resulted in a significant global public health emergency. Worldwide circulation of SARS-CoV-2 in humans raises the theoretical risk of reverse zoonosis events with wildlife, reintroductions of SARS-CoV-2 into permissive non-domesticated animals, potentially seeding new host reservoir species and geographic regions in which bat SARS-like coronaviruses have not historically been endemic. Here we report that North American deer mice ( Peromyscus maniculatus ) and some closely related members of the Cricetidae family of rodents possess key amino acid residues within the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor known to confer SARS-CoV-2 spike protein binding. Peromyscus rodent species are widely distributed across North America and are the primary host reservoirs of several emerging pathogens that repeatedly spill over into humans including Borrelia burgdorferi , the causative agent of Lyme disease, deer tick virus, and Sin Nombre orthohantavirus, the causative agent of hantavirus pulmonary syndrome (HPS). We demonstrate that adult deer mice are susceptible to SARS-CoV-2 infection following intranasal exposure to a human isolate, resulting in viral replication in the upper and lower respiratory tract with little or no signs of disease. Further, shed infectious virus is detectable in nasal washes, oropharyngeal and rectal swabs, and viral RNA is detectable in feces and occasionally urine. We further show that deer mice are capable of transmitting SARS-CoV-2 to naïve deer mice through direct contact. The extent to which these observations may translate to wild deer mouse populations remains unclear, and the risk of reverse zoonosis and/or the potential for the establishment of Peromyscus rodents as a North American reservoir for SARS-CoV-2 is unknown. Nevertheless, efforts to monitor wild, peri-domestic Peromyscus rodent populations are likely warranted as the SARS-CoV-2 pandemic progresses.

Abstract Recombinant vesicular stomatitis viruses (rVSVs) engineered to express heterologous viral glycoproteins have proven to be remarkably effective vaccines. Indeed, rVSV-EBOV, which expresses the Ebola virus (EBOV) glycoprotein, recently received clinical approval in the United States and Europe for its ability to prevent EBOV disease. Analogous rVSV vaccines expressing the glycoproteins of different human-pathogenic filoviruses have also been developed and shown to be effective in pre-clinical evaluations, yet these vaccine candidates have not progressed far beyond research laboratories. As the current outbreak of Sudan virus (SUDV) intensifies in Uganda, the need for proven countermeasures is rendered even more acute. Here we demonstrate that an rVSV-based vaccine expressing the SUDV glycoprotein (rVSV-SUDV) generates a potent humoral immune response that completely protects guinea pigs from SUDV disease and death. Although the cross-protection generated by rVSV vaccines for different filoviruses is thought to be limited, we wondered whether rVSV-EBOV might also provide protection against SUDV, which is closely related to EBOV. Surprisingly, nearly 60% of guinea pigs that were vaccinated with rVSV-EBOV and challenged with SUDV survived, suggesting that rVSV-EBOV offers limited protection against SUDV, at least in the guinea pig model. These results were confirmed by a back-challenge experiment in which animals that had been vaccinated with rVSV-EBOV and survived EBOV challenge were inoculated with SUDV and survived. Whether these data are applicable to the efficacy of rVSV-EBOV in humans is unknown, and they should therefore be interpreted cautiously. Nevertheless, this study confirms the potency of the rVSV-SUDV vaccine, and it highlights the potential for rVSV-EBOV to elicit a cross-protective immune response.

Abstract The emergence of Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and the resultant pandemic of coronavirus disease 2019 (COVID-19) has led to over one hundred million confirmed infections, greater than three million deaths, and severe economic and social disruption. Animal models of SARS-CoV-2 are critical tools for the pre-clinical evaluation of antivirals, vaccines, and candidate therapeutics currently under urgent development to curb COVID-19-associated morbidity and mortality. The golden (Syrian) hamster model of SARS-CoV-2 infection recapitulates key characteristics of severe COVID-19, including high-titer viral replication in the upper and lower respiratory tract and the development of pathogenic lesions in the lungs. In this work we examined the influence of the route of exposure, sex, and age on SARS-CoV-2 pathogenesis in golden hamsters. We report that delivery of SARS-CoV-2 primarily to the nasal passages (low-volume intranasal), the upper and lower respiratory tract (high-volume intranasal), or the digestive tract (intragastric) results in comparable viral titers in the lung tissue and similar levels of viral shedding during acute infection. However, low-volume intranasal exposure results in milder weight loss during acute infection while intragastric exposure leads to a diminished capacity to regain body weight following the period of acute illness. Further, we examined both sex and age differences in response to SARS-CoV-2 infection. Male hamsters, and to a greater extent older male hamsters, display an impaired capacity to recover from illness and a delay in viral clearance compared to females. Lastly, route of exposure, sex, and age were found to influence the nature of the host inflammatory cytokine response, but they had a minimal effect on both the quality and durability of the humoral immune response as well as the susceptibility of hamsters to SARS-CoV-2 re-infection. Together, these data indicate that the route of exposure, sex, and age have a meaningful impact SARS-CoV-2 pathogenesis in hamsters and that these variables should be considered when designing pre-clinical challenge studies.

Diagnostics for febrile illnesses other than malaria are not readily available in rural sub-Saharan Africa. This study assessed exposure to three mosquito-borne arboviruses-dengue virus (DENV), Zika virus (ZIKV), and chikungunya virus (CHIKV)-in southern Mali. Seroprevalence for DENV, CHIKV, and ZIKV was analyzed by detection of IgG antibodies and determined to be 77.2%, 31.2%, and 25.8%, respectively. Among study participants, 11.3% were IgG-positive for all three arboviruses. DENV had the highest seroprevalence rate at all sites; the highest seroprevalence of CHIKV and ZIKV was observed in Bamba. The seroprevalence for all three arboviruses increased with age, and the highest seroprevalence was observed among adults older than 50 years. The prevalence of Plasmodium spp. in the cohort was analyzed by microscopy and determined to be 44.5% (N = 600) with Plasmodium falciparum representing 95.1% of all infections. This study demonstrates the co-circulation of arboviruses in a region hyperendemic for malaria and highlights the needs for arbovirus diagnostics in rural sub-Saharan Africa.

SUMMARY Increasing cases of SARS-CoV-2 breakthrough infections from immunization with predominantly spike protein based COVID-19 vaccines highlight the need for alternative vaccines using different platforms and/or antigens. In this study, we expressed SARS-CoV-2 spike and nucleocapsid proteins in a novel vaccinia virus ACAM2000 platform (rACAM2000). Following a single intramuscular immunization, the rACAM2000 co-expressing the spike and nucleocapsid proteins induced significantly improved protection against SARS-CoV-2 challenge in comparison to rACAM2000 expressing the individual proteins in a hamster model, as shown by reduced weight loss and quicker recovery time. The protection was associated with reduced viral loads, increased neutralizing antibody titre and reduced neutrophil-to-lymphocyte ratio. Thus, our study demonstrates that the rACAM2000 expressing a combination of the spike and nucleocapsid antigens is a promising COVID-19 vaccine candidate and further studies will investigate if the rACAM2000 vaccine candidate can induce a long lasting immunity against infection of SARS-CoV-2 variants of concern.