Prominent clinical symptoms of COVID-19 include CNS manifestations. However, it is unclear whether severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), the causative agent of COVID-19, gains access to the CNS and whether it causes neuropathological changes. We investigated the brain tissue of patients who died from COVID-19 for glial responses, inflammatory changes, and the presence of SARS-CoV-2 in the CNS.In this post-mortem case series, we investigated the neuropathological features in the brains of patients who died between March 13 and April 24, 2020, in Hamburg, Germany. Inclusion criteria comprised a positive test for SARS-CoV-2 by quantitative RT-PCR (qRT-PCR) and availability of adequate samples. We did a neuropathological workup including histological staining and immunohistochemical staining for activated astrocytes, activated microglia, and cytotoxic T lymphocytes in the olfactory bulb, basal ganglia, brainstem, and cerebellum. Additionally, we investigated the presence and localisation of SARS-CoV-2 by qRT-PCR and by immunohistochemistry in selected patients and brain regions.43 patients were included in our study. Patients died in hospitals, nursing homes, or at home, and were aged between 51 years and 94 years (median 76 years [IQR 70-86]). We detected fresh territorial ischaemic lesions in six (14%) patients. 37 (86%) patients had astrogliosis in all assessed regions. Activation of microglia and infiltration by cytotoxic T lymphocytes was most pronounced in the brainstem and cerebellum, and meningeal cytotoxic T lymphocyte infiltration was seen in 34 (79%) patients. SARS-CoV-2 could be detected in the brains of 21 (53%) of 40 examined patients, with SARS-CoV-2 viral proteins found in cranial nerves originating from the lower brainstem and in isolated cells of the brainstem. The presence of SARS-CoV-2 in the CNS was not associated with the severity of neuropathological changes.In general, neuropathological changes in patients with COVID-19 seem to be mild, with pronounced neuroinflammatory changes in the brainstem being the most common finding. There was no evidence for CNS damage directly caused by SARS-CoV-2. The generalisability of these findings needs to be validated in future studies as the number of cases and availability of clinical data were low and no age-matched and sex-matched controls were included.German Research Foundation, Federal State of Hamburg, EU (eRARE), German Center for Infection Research (DZIF).

Clearance of Chronic Virus The family of mRNA-editing enzymes, APOBEC, restricts hepatitis B virus (HBV) replication. Lucifora et al. (p. 1221 , published online 20 February; see the Perspective by Shlomai and Rice ) provide evidence that specific APOBECs mediate the anti-HBV effects of host cytokines, which in turn apparently induce nuclear deaminase activity without damaging host cells. Thus, there may be potential in these findings for developing a therapeutic route to curing chronic HBV infection.

HBV infection remains a leading cause of death worldwide. IFN-α inhibits viral replication in vitro and in vivo, and pegylated IFN-α is a commonly administered treatment for individuals infected with HBV. The HBV genome contains a typical IFN-stimulated response element (ISRE), but the molecular mechanisms by which IFN-α suppresses HBV replication have not been established in relevant experimental systems. Here, we show that IFN-α inhibits HBV replication by decreasing the transcription of pregenomic RNA (pgRNA) and subgenomic RNA from the HBV covalently closed circular DNA (cccDNA) minichromosome, both in cultured cells in which HBV is replicating and in mice whose livers have been repopulated with human hepatocytes and infected with HBV. Administration of IFN-α resulted in cccDNA-bound histone hypoacetylation as well as active recruitment to the cccDNA of transcriptional corepressors. IFN-α treatment also reduced binding of the STAT1 and STAT2 transcription factors to active cccDNA. The inhibitory activity of IFN-α was linked to the IRSE, as IRSE-mutant HBV transcribed less pgRNA and could not be repressed by IFN-α treatment. Our results identify a molecular mechanism whereby IFN-α mediates epigenetic repression of HBV cccDNA transcriptional activity, which may assist in the development of novel effective therapeutics.

Abstract Hepatitis B virus (HBV) covalently closed circular DNA (cccDNA) is responsible for persistent infection of hepatocytes. The aim of this study was to determine changes in intrahepatic cccDNA in patients with chronic hepatitis B (CH-B) during 48 weeks of antiviral therapy and its correlation to virological, biochemical, and histological parameters. Twenty-six HBsAg-positive CH-B patients received combination treatment with pegylated interferon alpha-2b (peg-IFN) and adefovir dipivoxil (ADV) for 48 weeks. Paired liver biopsies from before and at the end of treatment were analyzed for intrahepatic HBV-DNA. Median serum HBV-DNA had decreased by −4.9 log10 copies/mL at the end of treatment and was undetectable in 13 individuals (54%). Median intrahepatic total HBV-DNA and cccDNA had decreased by −2.2 and −2.4 log10, respectively. Changes in intracellular HBV-DNA positively correlated with HBsAg serum reduction and were accompanied by a high number of serological responders. Eight of 15 HBeAg-positive patients lost HBeAg, and five developed anti-HBe antibodies during treatment. These eight patients exhibited lower cccDNA levels before and at the end of therapy than did patients without HBeAg loss. Four patients developed anti-HBs antibodies. ALT normalized in 11 patients. The number of HBs-antigen- and HBc-antigen-positive hepatocytes was significantly lower after treatment, suggesting the involvement of cytolytic mechanisms. In conclusion, combination therapy with peg-IFN and ADV led to marked decreases in serum HBV-DNA and intrahepatic cccDNA, which was significantly correlated with reduced HBsAg. (HEPATOLOGY 2006;44:675–684.)

Mice containing livers repopulated with human hepatocytes would provide excellent in vivo models for studies on human liver diseases and hepatotropic viruses, for which no permissive cell lines exist. Here, we report partial repopulation of the liver of immunodeficient urokinase-type plasminogen activator (uPA)/recombinant activation gene-2 (RAG-2) mice with normal human hepatocytes isolated from the adult liver. In the transplanted mice, the production of human albumin was demonstrated, indicating that human hepatocytes remained functional in the mouse liver for at least 2 months after transplantation. Inoculation of transplanted mice with human hepatitis B virus (HBV) led to the establishment of productive HBV infection. According to human-specific genomic DNA analysis and immunostaining of cryostat liver sections, human hepatocytes were estimated to constitute up to 15% of the uPA/RAG-2 mouse liver. This is proof that normal human hepatocytes can integrate into the mouse hepatic parenchyma, undergo multiple cell divisions, and remain permissive for a human hepatotropic virus in a xenogenic liver. This system will provide new opportunities for studies on etiology and therapy of viral and nonviral human liver diseases, as well as on hepatocyte biology and hepatocellular transplantation.

Chronic hepatitis B virus (HBV) infection is a global public health challenge on the same scale as tuberculosis, HIV, and malaria. The International Coalition to Eliminate HBV (ICE-HBV) is a coalition of experts dedicated to accelerating the discovery of a cure for chronic hepatitis B. Following extensive consultation with more than 50 scientists from across the globe, as well as key stakeholders including people affected by HBV, we have identified gaps in our current knowledge and new strategies and tools that are required to achieve HBV cure. We believe that research must focus on the discovery of interventional strategies that will permanently reduce the number of productively infected cells or permanently silence the covalently closed circular DNA in those cells, and that will stimulate HBV-specific host immune responses which mimic spontaneous resolution of HBV infection. There is also a pressing need for the establishment of repositories of standardised HBV reagents and protocols that can be accessed by all HBV researchers throughout the world. The HBV cure research agenda outlined in this position paper will contribute markedly to the goal of eliminating HBV infection worldwide.

HBV DNA integration originally recognized as a non-functional byproduct of the HBV life cycle has now been accepted as a significant contributor to HBV pathogenesis and HDV persistence. Integrated HBV DNA is derived from linear genomic DNA present in virus particles or produced from aberrantly processed relaxed circular genomic DNA following an infection, and can drive expression of HBsAg and HBx. DNA integration events accumulate over the course of viral infection ranging from a few percent during early phases to nearly 100 percent of infected cells after prolonged chronic infection. HBV DNA integration events have primarily been investigated in the context of HCC development where they can activate known oncogenes and other growth promoting genes, cause chromosomal instability and presumably epigenetic alterations promoting tumor growth. More recent evidence suggests that HBsAg expression from integrated DNA might contribute to HBV pathogenesis by attenuating the immune response. Integrated DNA provides a source for envelope proteins required for HDV replication and hence represents a means for HDV persistence. Because integrated DNA is responsible for persistence of HBsAg in the absence of viral replication it impacts established criteria for the resolution of HBV infection which relies on HBsAg as a diagnostic marker. Integrated HBV DNA has been useful in assessing the turnover of infected hepatocytes which occurs during all phases of chronic hepatitis B including the initial phase of infection historically termed immune tolerant. HBV DNA integration was also shown to impact the development of novel therapies targeting viral RNAs.

Abstract Stroke and central nervous system dysfunction are cardinal symptoms in critically ill corona virus disease 19 (COVID-19) patients. In an autopsy series of 32 COVID-19 patients, we investigated whether carotid arteries were infected with SARS-CoV-2 by employing genomic, virologic, histochemical and transcriptomic analyses. We show that SARS-CoV-2 productively infects and modulates vascular responses in carotid arteries. This finding has far reaching implications for the understanding and clinical treatment of COVID-19.