Abstract Radical cure of Plasmodium vivax malaria must include elimination of quiescent ‘hypnozoite’ forms in the liver; however, the only FDA-approved treatments are contraindicated in many vulnerable populations. To identify new drugs and drug targets, we screened the Repurposing, Focused Rescue, and Accelerated Medchem library against P. vivax liver stages and identified the DNA methyltransferase inhibitors hydralazine and cadralazine as active against hypnozoites. We then used bisulfite sequencing and immunostaining to identify cytosine modifications in the infectious stage (sporozoites) and liver stages, respectively. A subsequent screen of epigenetic inhibitors revealed hypnozoites are broadly sensitive to histone acetyltransferase and methyltransferase inhibitors, indicating that several epigenetic mechanisms are likely modulating hypnozoite persistence. Our data present an avenue for the discovery and development of improved radical cure antimalarials. One-Sentence Summary A drug repurposing screen reveals antihypertension drugs are active against P. vivax hypnozoites and epigenetic mechanisms play a role in hypnozoite quiescence.

Abstract Background SARS-CoV-2 has caused over 36,000,000 cases and 1,000,000 deaths globally. Comprehensive assessment of the multifaceted anti-viral antibody response is critical for diagnosis, differentiation of severe disease, and characterization of long-term immunity. Initial observations suggest that severe disease is associated with higher antibody levels and greater B cell/plasmablast responses. A multi-antigen immunoassay to define the complex serological landscape and clinical associations is essential. Methods We developed a multiplex immunoassay and evaluated serum/plasma from adults with RT-PCR-confirmed SARS-CoV-2 infections during acute illness (N=52) and convalescence (N=69); and pre-pandemic (N=106) and post-pandemic (N=137) healthy adults. We measured IgA, IgG, and/or IgM against SARS-CoV-2 Nucleocapsid (N), Spike domain 1 (S1), receptor binding domain (S1-RBD) and S1-N-terminal domain (S1-NTD). Results To diagnose infection, the combined [IgA+IgG+IgM] or IgG for N, S1, and S1-RBD yielded AUC values −0.90 by ROC curves. From days 6-30 post-symptom onset, the levels of antigen-specific IgG, IgA or [IgA+IgG+IgM] were higher in patients with severe/critical compared to mild/moderate infections. Consistent with excessive concentrations of antibodies, a strong prozone effect was observed in sera from severe/critical patients. Notably, mild/moderate patients displayed a slower rise and lower peak in anti-N and anti-S1 IgG levels compared to severe/critical patients, but anti-RBD IgG and neutralization responses reached similar levels at 2-4 months. Conclusion This SARS-CoV-2 multiplex immunoassay measures the magnitude, complexity and kinetics of the antibody response against multiple viral antigens. The IgG and combined-isotype SARS-CoV-2 multiplex assay is highly diagnostic of acute and convalescent disease and may prognosticate severity early in illness. One Sentence Summary In contrast to patients with moderate infections, those with severe COVID-19 develop prominent, early antibody responses to S1 and N proteins.

ABSTRACT Background Kra monkeys ( Macaca fascicularis ), a natural host of Plasmodium knowlesi, control parasitaemia caused by this parasite species and escape death without treatment. Knowledge of the disease progression and resilience in kra monkeys will aid the effective use of this species to study mechanisms of resilience to malaria. This longitudinal study aimed to define clinical, physiological and pathological changes in kra monkeys infected with P. knowlesi, which could explain their resilient phenotype. Methods Kra monkeys ( n = 15, male, young adults) were infected intravenously with cryopreserved P. knowlesi sporozoites and the resulting parasitaemias were monitored daily. Complete blood counts, reticulocyte counts, blood chemistry and physiological telemetry data ( n = 7) were acquired as described prior to infection to establish baseline values and then daily after inoculation for up to 50 days. Bone marrow aspirates, plasma samples, and 22 tissue samples were collected at specific time points to evaluate longitudinal clinical, physiological and pathological effects of P. knowlesi infections. Results As expected, the kra monkeys controlled parasitaemia and remained with low-level, persistent parasitaemias without antimalarial intervention. Unexpectedly, early in the infection, fevers developed, which ultimately returned to baseline, as well as mild to moderate thrombocytopaenia, and moderate to severe anaemia. Mathematical modeling and the reticulocyte production index indicated that the anaemia was largely due to the removal of uninfected erythrocytes and not impaired production of erythrocytes. Mild tissue damage was observed, and tissue parasite load was associated with tissue damage even though parasite accumulation in the tissues was generally low. Conclusions Kra monkeys experimentally infected with P. knowlesi sporozoites presented with multiple clinical signs of malaria that varied in severity among individuals. Overall, the animals shared common mechanisms of resilience characterized by controlling parasitaemia 3-5 days after patency, and controlling fever, coupled with physiological and bone marrow responses to compensate for anaemia. Together, these responses likely minimized tissue damage while supporting the establishment of chronic infections, which may be important for transmission in natural endemic settings. These results provide new foundational insights into malaria pathogenesis and resilience in kra monkeys, which may improve understanding of human infections.

Abstract Following infection or vaccination, early-minted antibody secreting cells (ASC) or plasmablasts appear in circulation transiently, and a small fraction migrates to the spleen or bone marrow (BM) to mature into long-lived plasma cells (LLPC). While LLPC, by definition, are quiescent or non-dividing, the majority of blood ASC are thought to be “blasting” or proliferative. In this study, we find >95% nascent blood ASC in culture express Ki-67 but only 6-12% incorporate BrdU after 4h or 24h labeling. In contrast, <5% BM LLPC in culture are Ki-67 + with no BrdU uptake. Due to limitations of traditional flow cytometry, we utilized a novel optofluidic technology to evaluate cell division with simultaneous functional Ig secretion. We find 11% early-minted blood ASC undergo division, and none of the terminally differentiated BM LLPC (CD19 - CD38 hi CD138 + ) divide during the 7-21 days in culture. While BM LLPC undergo complete cell cycle arrest, the process of differentiation into an ASC of plasmablasts discourages entry into S phase. Since the majority of Ki-67 + nascent blood ASC have exited cell cycle and are no longer actively “blasting”, the term “plasmablast”, which traditionally refers to an ASC that still has the capacity to divide, may probably be a misnomer.