Abstract Two cats from different COVID-19-infected households in the UK were found to be infected with SARS-CoV-2 from humans, demonstrated by immunofluorescence, in situ hybridisation, reverse transcriptase quantitative PCR and viral genome sequencing. Lung tissue collected post-mortem from cat 1 displayed pathological and histological findings consistent with viral pneumonia and tested positive for SARS-CoV-2 antigens and RNA. SARS-CoV-2 RNA was detected in an oropharyngeal swab collected from cat 2 that presented with rhinitis and conjunctivitis. High throughput sequencing of the virus from cat 2 revealed that the feline viral genome contained five single nucleotide polymorphisms (SNPs) compared to the nearest UK human SARS-CoV-2 sequence. An analysis of cat 2’s viral genome together with nine other feline-derived SARS-CoV-2 sequences from around the world revealed no shared catspecific mutations. These findings indicate that human-to-cat transmission of SARS-CoV-2 occurred during the COVID-19 pandemic in the UK, with the infected cats developing mild or severe respiratory disease. Given the versatility of the new coronavirus, it will be important to monitor for human-to-cat, cat-to-cat and cat-to-human transmission.

Abstract The pandemic spread of SARS-CoV-2, the etiological agent of COVID-19, represents a significant and ongoing international health crisis. A key symptom of SARS-CoV-2 infection is the onset of fever, with a hyperthermic temperature range of 38 to 41°C. Fever is an evolutionarily conserved host response to microbial infection and inflammation that can influence the outcome of viral pathogenicity and regulation of host innate and adaptive immune responses. However, it remains to be determined what effect elevated temperature has on SARS-CoV-2 tropism and replication. Utilizing a 3D air-liquid interface (ALI) model that closely mimics the natural tissue physiology and cellular tropism of SARS-CoV-2 infection in the respiratory airway, we identify tissue temperature to play an important role in the regulation of SARS-CoV-2 infection. We show that temperature elevation induces wide-spread transcriptome changes that impact upon the regulation of multiple pathways, including epigenetic regulation and lncRNA expression, without disruption of general cellular transcription or the induction of interferon (IFN)-mediated antiviral immune defences. Respiratory tissue incubated at temperatures >37°C remained permissive to SARS-CoV-2 infection but severely restricted the initiation of viral transcription, leading to significantly reduced levels of intraepithelial viral RNA accumulation and apical shedding of infectious virus. To our knowledge, we present the first evidence that febrile temperatures associated with COVID-19 inhibit SARS-CoV-2 replication. Our data identify an important role for temperature elevation in the epithelial restriction of SARS-CoV-2 that occurs independently of the induction of canonical IFN-mediated antiviral immune defences and interferon-stimulated gene (ISG) expression.

The herpesvirus process of primary envelopment and de-envelopment as viral particles exit the nucleus has been for many years one of the least understood steps in the virus life cycle. Though viral proteins such as pUL31, pUL34, pUS3 and others are clearly important, these are likely insufficient for efficient fusion with the nuclear membrane. We postulated that host nuclear membrane proteins involved in virus nuclear egress would move from the inner to outer nuclear membranes due to membrane fusion events in primary envelopment and de-envelopment and then diffuse into the endoplasmic reticulum. Membrane fractions were prepared enriched in the nuclear envelope or the endoplasmic reticulum with and without HSV-1 infection and analyzed by mass spectrometry, revealing several vesicle fusion proteins as candidates in the viral nuclear egress pathway. Knockdown of three of these, VAPB, Rab11b, and Rab18, significantly reduced titers of released virus while yielding nuclear accumulation of encapsidated particles. Antibody staining revealed that VAPB visually accumulates in the inner nuclear membrane during HSV-1 infection. VAPB also co-localizes at early time points with the viral pUL34 protein known to be involved in nuclear egress. Most strikingly, VAPB was also observed on HSV-1 virus particles by immunogold labelling electron microscopy. Thus, these data reveal several new host cell vesicle fusion proteins involved in viral nuclear egress.

Abstract Herpesviruses are ubiquitous pathogens that cause a wide range of disease. Upon nuclear entry, their genomes associate with histones and chromatin modifying enzymes that regulate the progression of viral transcription and outcome of infection. While the composition and modification of viral chromatin has been extensively studied on bulk populations of infected cells by chromatin immunoprecipitation, this key regulatory process remains poorly defined at single-genome resolution. Here we use high-resolution quantitative imaging to investigate the spatial proximity of canonical and variant histones at individual Herpes Simplex Virus 1 (HSV-1) genomes within the first 90 minutes of infection. We identify significant population heterogeneity in the stable enrichment and spatial proximity of canonical histones (H2A, H2B, H3.1) at viral DNA (vDNA) relative to established promyelocytic leukaemia nuclear body (PML-NB) host factors that are actively recruited to viral genomes upon nuclear entry. We show the replication-independent histone H3.3/H4 chaperone Daxx to cooperate with PML to mediate the enrichment and spatial localization of variant histone H3.3 at vDNA that limits the rate of HSV-1 genome decompaction to restrict the progress of immediate-early (IE) transcription. This host response is counteracted by the viral ubiquitin ligase ICP0, which degrades PML to disperse Daxx and variant histone H3.3 from vDNA to stimulate the progression of viral genome expansion, IE transcription, and onset of HSV-1 replication. Our data support a model of intermediate and sequential histone assembly initiated by Daxx that limits the rate of HSV-1 genome decompaction independently of the stable enrichment of histones H2A and H2B at vDNA required to facilitate canonical nucleosome assembly. We identify HSV-1 genome decompaction upon nuclear infection to play a key role in the initiation and functional outcome of HSV-1 lytic infection, findings pertinent to the transcriptional regulation of many nuclear replicating herpesvirus pathogens.

Fever is an evolutionary conserved host pro-inflammatory immune response that governs the regulation of multiple biological processes to control the outcome of infection. In January 2022, the World Health Organization (WHO) reported a global outbreak in mpox cases with a high incidence of human-to-human transmission. A frequent prodromal symptom of monkeypox virus (MPXV) infection is fever, with a febrile temperature range of 38.3 to 40.5 °C. However, the outcome of temperature elevation on MPXV infection remains poorly defined. Here, we isolated a circulating strain of MPXV from a patient who presented with fever (38.5 °C) and rash from the 2022 outbreak. Genomic sequencing identified this isolate to belong to the epidemic Clade IIb.B1. Transcriptomic analysis of infected cells demonstrated this virus to induce a strong IL6 pro-inflammatory immune response, consistent with a role for this pyrogen in the regulation of fever. We identify host-cell temperature at both physiological skin (33 °C) and clinical febrile temperatures (38.5 and 40 °C) to be a key determinant in the outcome of infection through the differential regulation of MPXV transcription and associated amplitude of host cytokine response to infection. Incubation of infected cells at 38.5 or 40 °C led to a restriction or ablation in MPXV replication, respectively. Importantly, this thermal inhibition was reversible upon temperature downshift to 37 °C without detriment to viral replication fitness. Co-stimulation of the type-I interferon (IFN) response led to a dose- and temperature-dependent inhibition in MPXV replication that restricted the re-establishment of infection upon temperature downshift and withdrawal of IFN as an immune stimulus. Our data identify febrile temperatures associated with mpox disease to be a critical component of the host pro-inflammatory immune response to infection which can synergise with the type-I IFN response to enhance the host-cell mediated restriction of MPXV.