The human polyomavirus, JCV, causes the fatal demyelinating disease progressive multifocal leukoencephalopathy in immunocompromised patients. We found that the serotonergic receptor 5HT 2A R could act as the cellular receptor for JCV on human glial cells. The 5HT 2A receptor antagonists inhibited JCV infection, and monoclonal antibodies directed at 5HT 2A receptors blocked infection of glial cells by JCV, but not by SV40. Transfection of 5HT 2A receptor–negative HeLa cells with a 5HT 2A receptor rescued virus infection, and this infection was blocked by antibody to the 5HT 2A receptor. A tagged 5HT 2A receptor colocalized with labeled JCV in an endosomal compartment following internalization. Serotonin receptor antagonists may thus be useful in the treatment of progressive multifocal leukoencephalopathy.

COVID-19 affects vulnerable populations including elderly individuals and patients with cancer. Natural Killer (NK) cells and innate-immune TRAIL suppress transformed and virally-infected cells. ACE2, and TMPRSS2 protease promote SARS-CoV-2 infectivity, while inflammatory cytokines IL-6, or G-CSF worsen COVID-19 severity. We show MEK inhibitors (MEKi) VS-6766, trametinib and selumetinib reduce ACE2 expression in human cells. In some human cells, remdesivir increases ACE2-promoter luciferase-reporter expression, ACE2 mRNA and protein, and ACE2 expression is attenuated by MEKi. In serum-deprived and stimulated cells treated with remdesivir and MEKi we observed correlations between pRB, pERK, and ACE2 expression further supporting role of proliferative state and MAPK pathway in ACE2 regulation. We show elevated cytokines in COVID-19-(+) patient plasma (N=9) versus control (N=11). TMPRSS2, inflammatory cytokines G-CSF, M-CSF, IL-1α, IL-6 and MCP-1 are suppressed by MEKi alone or with remdesivir. We observed MEKi stimulation of NK-cell killing of target-cells, without suppressing TRAIL-mediated cytotoxicity. Pseudotyped SARS-CoV-2 virus with a lentiviral core and SARS-CoV-2 D614 or G614 SPIKE (S) protein on its envelope infected human bronchial epithelial cells, small airway epithelial cells, or lung cancer cells and MEKi suppressed infectivity of the pseudovirus. We show a drug class-effect with MEKi to stimulate NK cells, inhibit inflammatory cytokines and block host-factors for SARS-CoV-2 infection leading also to suppression of SARS-CoV-2-S pseudovirus infection of human cells. MEKi may attenuate SARS-CoV-2 infection to allow immune responses and antiviral agents to control disease progression.

Viruses have brought humanity many challenges: respiratory infection, cancer, neurological impairment and immunosuppression to name a few. Virology research over the last 60+ years has responded to reduce this disease burden with vaccines and antivirals.

Viruses have brought humanity many challenges: respiratory infection, cancer, neurological impairment and immunosuppression to name a few. Virology research over the last 60+ years has responded to reduce this disease burden with vaccines and antivirals.

Viruses have brought humanity many challenges: respiratory infection, cancer, neurological impairment and immunosuppression to name a few. Virology research over the last 60+ years has responded to reduce this disease burden with vaccines and antivirals.

ABSTRACT The human polyomavirus, JCPyV, establishes a lifelong persistent infection in the peripheral organs of a majority of the human population worldwide. Patients who are immunocompromised due to underlying infections, cancer, or to immunomodulatory treatments for autoimmune disease are at risk for developing progressive multifocal leukoencephalopathy (PML) when the virus invades the CNS and infects macroglial cells in the brain parenchyma. It is not yet known how the virus enters the CNS to cause disease. The blood-choroid plexus barrier is a potential site of virus invasion as the cells that make up this barrier are known to be infected with virus both in vivo and in vitro . To understand the effects of virus infection on these cells we challenged primary human choroid plexus epithelial cells with JCPyV and profiled changes in host gene expression. We found that viral infection induced the expression of proinflammatory chemokines and downregulated junctional proteins essential for maintaining blood-CSF and blood-brain barrier function. These data contribute to our understanding of how JCPyV infection of the choroid plexus can modulate the host cell response to neuroinvasive pathogens. IMPORTANCE The human polyomavirus, JCPyV, causes a rapidly progressing demyelinating disease in the CNS of patients whose immune systems are compromised. JCPyV infection has been demonstrated in the choroid plexus both in vivo and in vitro and this highly vascularized organ may be important in viral invasion of brain parenchyma. Our data show that infection of primary choroid plexus epithelial cells results in increased expression of pro-inflammatory chemokines and downregulation of critical junctional proteins that maintain the blood-CSF barrier. These data have direct implications for mechanisms used by JCPyV to invade the CNS and cause neurological disease.

Abstract BK polyomavirus (BKPyV) is a ubiquitous human pathogen, with over 80% of adults worldwide persistently infected. BKPyV infection is usually asymptomatic in healthy people; however, it causes polyomavirus-associated nephropathy in renal transplant patients and hemorrhagic cystitis in bone marrow transplant patients. BKPyV has a circular, double-stranded DNA genome that is divided genetically into three parts: an early region, a late region, and a non-coding control region (NCCR). The NCCR contains the viral DNA replication origin and cis-acting elements regulating viral early and late gene expression. It was previously shown that a BKPyV miRNA expressed from the late strand regulates viral large T antigen expression and limits the replication capacity of archetype BKPyV. A major unanswered question in the field is how expression of the viral miRNA is regulated. Typically, miRNA is expressed from introns in cellular genes but there is no intron readily apparent in the BKPyV from which the miRNA could derive. Here we provide evidence for primary RNA transcripts that circle the genome more than once and include the NCCR. We identified splice junctions resulting from splicing of primary transcripts circling the genome more than once, and Sanger sequencing of RT-PCR products indicates that there are viral transcripts that circle the genome up to four times. Our data suggest that the miRNA is expressed from the intron of these greater-than-genome size primary transcripts.