Significant differences exist in the availability of healthcare worker (HCW) SARS-CoV-2 testing between countries, and existing programmes focus on screening symptomatic rather than asymptomatic staff. Over a 3 week period (April 2020), 1032 asymptomatic HCWs were screened for SARS-CoV-2 in a large UK teaching hospital. Symptomatic staff and symptomatic household contacts were additionally tested. Real-time RT-PCR was used to detect viral RNA from a throat+nose self-swab. 3% of HCWs in the asymptomatic screening group tested positive for SARS-CoV-2. 17/30 (57%) were truly asymptomatic/pauci-symptomatic. 12/30 (40%) had experienced symptoms compatible with coronavirus disease 2019 (COVID-19)>7 days prior to testing, most self-isolating, returning well. Clusters of HCW infection were discovered on two independent wards. Viral genome sequencing showed that the majority of HCWs had the dominant lineage B∙1. Our data demonstrates the utility of comprehensive screening of HCWs with minimal or no symptoms. This approach will be critical for protecting patients and hospital staff.

SummaryBackgroundThe burden and influence of health-care associated severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infections is unknown. We aimed to examine the use of rapid SARS-CoV-2 sequencing combined with detailed epidemiological analysis to investigate health-care associated SARS-CoV-2 infections and inform infection control measures.MethodsIn this prospective surveillance study, we set up rapid SARS-CoV-2 nanopore sequencing from PCR-positive diagnostic samples collected from our hospital (Cambridge, UK) and a random selection from hospitals in the East of England, enabling sample-to-sequence in less than 24 h. We established a weekly review and reporting system with integration of genomic and epidemiological data to investigate suspected health-care associated COVID-19 cases.FindingsBetween March 13 and April 24, 2020, we collected clinical data and samples from 5613 patients with COVID-19 from across the East of England. We sequenced 1000 samples producing 747 high-quality genomes. We combined epidemiological and genomic analysis of the 299 patients from our hospital and identified 35 clusters of identical viruses involving 159 patients. 92 (58%) of 159 patients had strong epidemiological links and 32 (20%) patients had plausible epidemiological links. These results were fed back to clinical, infection control, and hospital management teams, leading to infection-control interventions and informing patient safety reporting.InterpretationWe established real-time genomic surveillance of SARS-CoV-2 in a UK hospital and showed the benefit of combined genomic and epidemiological analysis for the investigation of health-care associated COVID-19. This approach enabled us to detect cryptic transmission events and identify opportunities to target infection-control interventions to further reduce health-care associated infections. Our findings have important implications for national public health policy as they enable rapid tracking and investigation of infections in hospital and community settings.FundingCOVID-19 Genomics UK (supported by UK Research and Innovation, the National Institute of Health Research, the Wellcome Sanger Institute), the Wellcome Trust, the Academy of Medical Sciences and the Health Foundation, and the National Institute for Health Research Cambridge Biomedical Research Centre.

Monitoring the spread of SARS-CoV-2 and reconstructing transmission chains has become a major public health focus for many governments around the world. The modest mutation rate and rapid transmission of SARS-CoV-2 prevents the reconstruction of transmission chains from consensus genome sequences, but within-host genetic diversity could theoretically help identify close contacts. Here we describe the patterns of within-host diversity in 1,181 SARS-CoV-2 samples sequenced to high depth in duplicate. 95% of samples show within-host mutations at detectable allele frequencies. Analyses of the mutational spectra revealed strong strand asymmetries suggestive of damage or RNA editing of the plus strand, rather than replication errors, dominating the accumulation of mutations during the SARS-CoV-2 pandemic. Within and between host diversity show strong purifying selection, particularly against nonsense mutations. Recurrent within-host mutations, many of which coincide with known phylogenetic homoplasies, display a spectrum and patterns of purifying selection more suggestive of mutational hotspots than recombination or convergent evolution. While allele frequencies suggest that most samples result from infection by a single lineage, we identify multiple putative examples of co-infection. Integrating these results into an epidemiological inference framework, we find that while sharing of within-host variants between samples could help the reconstruction of transmission chains, mutational hotspots and rare cases of superinfection can confound these analyses.

Abstract BK polyomavirus (BKPyV) is known to cause severe morbidity in renal transplant recipients and can lead to graft rejection. The simple 5.2 kilobase pair dsDNA genome expresses just seven known proteins, thus it relies heavily on host machinery to replicate. How the host proteome changes over the course of infection is key to understanding this host:virus interplay. Here for the first time quantitative temporal viromics has been used to quantify global changes in >9,000 host proteins in two types of primary human epithelial cell throughout 72 hours of BKPyV infection. These data demonstrate the importance both of cell cycle progression and pseudo-G2 arrest in effective BKPyV replication, along with a surprising lack of innate immune response throughout the whole virus replication cycle. BKPyV thus evades pathogen recognition to prevent activation of innate immune responses in a sophisticated manner.

BK polyomavirus (BKPyV) is a ubiquitous human pathogen that causes major complications for renal transplant patients (polyomavirus-associated nephropathy) and hematopoietic stem cell transplant patients (haemorrhagic cystitis). There are currently no effective antivirals available against BKPyV. As polyomaviruses are small DNA viruses that express very few proteins and utilise host DNA polymerases for their replication, there is limited possibility of targeting viral proteins for therapeutic intervention. As such, there is increasing interest in targeting host pathways to inhibit these viruses. To identify host genes required for BKPyV infection we have conducted the first genome-wide CRISPR/Cas9 screen in BKPyV infected cells. This led to the identification of methionine adenosyltransferase 2A (MAT2A), which we have validated as a host dependency factor for BKPyV infection. MAT2A is a druggable host enzyme that synthesises S-adenosylmethionine, the principal co-factor and methyl donor within cells. We have found that a small molecule inhibitor of MAT2A is a potent antiviral drug inhibiting BKPyV replication, offering a new therapeutic option for treatment of BKPyV diseases.

ABSTRACT Encephalomyocarditis virus (EMCV) has for decades served as an important model RNA virus. Although most of the EMCV proteins are obtained via proteolytic cleavage of a long polyprotein, 2B* is expressed from a short overlapping open reading frame via an unusual protein-stimulated temporally dependent ribosomal frameshifting mechanism. The function of 2B* has not yet been characterised, though mutant viruses that are unable to express 2B* have a small plaque phenotype. Here we show that 2B* binds all seven members of the 14-3-3 protein family during virus infection. Binding is dependent on the 2B* C-terminal sequence RRNSS. IFN-β and IL-6 signalling are impeded following overexpression of 2B* but not a truncated version lacking the RRNSS residues, thus suggesting a 14-3-3-dependent role for 2B* in inhibiting MAVS signalling. We also find that this function is distinct from the effect of 2B* on plaque size, as a virus in which 2B* was similarly truncated exhibited near-wildtype plaque size, thus indicating that 2B* also harbours additional functions. This work provides the first identification of a role of 2B* in innate immune antagonism and expands our knowledge of the protein complement of this important model virus. IMPORTANCE Encephalomyocarditis virus (EMCV) infects a range of species, causing economically important reproductive disorders in pigs and encephalitis and myocarditis in rodents. Due to its wide host range, it is an important model pathogen for investigating virus-host interactions. EMCV expresses an accessory protein, 2B*, from an overlapping open reading frame via an unusual ribosomal frameshifting mechanism. Although the frameshifting mechanism has been established, the function of the 2B* protein had not previously been explored. Here, we determined the host proteins to which 2B* binds and found that it specifically binds to the entire 14-3-3 protein family which, among other roles, contribute to the innate immune response to viral infection in mammalian cells. This interaction requires a specific stretch of amino acids at the end of 2B*. By interacting with the 14-3-3 proteins, 2B* blocks immune response activation. Thus, 2B* is a novel antagonist of innate immunity.