Preparedness for a possible influenza pandemic caused by highly pathogenic avian influenza A subtype H5N1 has become a global priority. The spread of the virus to Europe and continued human infection in Southeast Asia have heightened pandemic concern. It remains unknown from where the pandemic strain may emerge; current attention is directed at Vietnam, Thailand, and, more recently, Indonesia and China. Here, we report that genetically and antigenically distinct sublineages of H5N1 virus have become established in poultry in different geographical regions of Southeast Asia, indicating the long-term endemicity of the virus, and the isolation of H5N1 virus from apparently healthy migratory birds in southern China. Our data show that H5N1 influenza virus, has continued to spread from its established source in southern China to other regions through transport of poultry and bird migration. The identification of regionally distinct sublineages contributes to the understanding of the mechanism for the perpetuation and spread of H5N1, providing information that is directly relevant to control of the source of infection in poultry. It points to the necessity of surveillance that is geographically broader than previously supposed and that includes H5N1 viruses of greater genetic and antigenic diversity.

On March 30, a novel influenza A subtype H7N9 virus (A/H7N9) was detected in patients with severe respiratory disease in eastern China. Virological factors associated with a poor clinical outcome for this virus remain unclear. We quantified the viral load and analysed antiviral resistance mutations in specimens from patients with A/H7N9.We studied 14 patients with A/H7N9 disease admitted to the Shanghai Public Health Clinical Centre (SPHCC), China, between April 4, and April 20, 2013, who were given antiviral treatment (oseltamivir or peramivir) for less than 2 days before admission. We investigated the viral load in throat, stool, serum, and urine specimens obtained sequentially from these patients. We also sequenced viral RNA from these specimens to study the mutations associated with resistance to neuraminidase inhibitors and their association with disease outcome.All patients developed pneumonia, seven of them required mechanical ventilation, and three of them further deteriorated to become dependent on extracorporeal membrane oxygenation (ECMO), two of whom died. Antiviral treatment was associated with a reduction of viral load in throat swab specimens in 11 surviving patients. Three patients with persistently high viral load in the throat in spite of antiviral therapy became ECMO dependent. An Arg292Lys mutation in the virus neuraminidase (NA) gene known to confer resistance to both zanamivir and oseltamivir was identified in two of these patients, both also received corticosteroid treatment. In one of them, wild-type sequence Arg292 was noted 2 days after start of antiviral treatment, and the resistant mutant Lys292 dominated 9 days after start of treatment.Reduction of viral load following antiviral treatment correlated with improved outcome. Emergence of NA Arg292Lys mutation in two patients who also received corticosteroid treatment led to treatment failure and a poor clinical outcome. The emergence of antiviral resistance in A/H7N9 viruses, especially in patients receiving corticosteroid therapy, is concerning, needs to be closely monitored, and considered in pandemic preparedness planning.National Megaprojects of China for Infectious Diseases, Shanghai Municipal Health and Family Planning Commission, the National Key Basic Research Program of China, Ministry of Science and Technology, and National Natural Science Foundation of China.

The development of highly pathogenic avian H5N1 influenza viruses in poultry in Eurasia accompanied with the increase in human infection in 2006 suggests that the virus has not been effectively contained and that the pandemic threat persists. Updated virological and epidemiological findings from our market surveillance in southern China demonstrate that H5N1 influenza viruses continued to be panzootic in different types of poultry. Genetic and antigenic analyses revealed the emergence and predominance of a previously uncharacterized H5N1 virus sublineage (Fujian-like) in poultry since late 2005. Viruses from this sublineage gradually replaced those multiple regional distinct sublineages and caused recent human infection in China. These viruses have already transmitted to Hong Kong, Laos, Malaysia, and Thailand, resulting in a new transmission and outbreak wave in Southeast Asia. Serological studies suggest that H5N1 seroconversion in market poultry is low and that vaccination may have facilitated the selection of the Fujian-like sublineage. The predominance of this virus over a large geographical region within a short period directly challenges current disease control measures.

Abstract The structural features that govern broad-spectrum activity of broadly neutralizing, anti-ebolavirus antibodies (Abs) are currently unknown. Here we describe the first structure of a broadly neutralizing human Ab, ADI-15946, in complex with cleaved Ebola virus glycoprotein (EBOV GP CL ). We find that ADI-15946 employs structural mimicry of a conserved interaction between the GP core and the glycan cap β17-β18 loop to inhibit infection. Both endosomal proteolysis of EBOV GP and binding of monoclonal Ab (mAb) FVM09 displace this loop, increase exposure of ADI-15946’s conserved epitope and potentiate neutralization. Our work also illuminated the determinants of ADI-15946’s reduced activity against Sudan virus (SUDV), and enabled rational, structure-guided engineering to enhance binding and neutralization against SUDV while retaining the parental breadth of activity. One Sentence Summary The first crystal structure of a broadly active antibody against surface glycoproteins of ebolaviruses identifies a highly conserved epitope beneath the glycan cap and highlights the molecular requirements for broad ebolavirus neutralization.

SUMMARY Understanding the human antibody response to emerging viral pathogens is key to epidemic preparedness. As the size of the B cell response to a pathogenic virus protective antigen is undefined, we performed deep paired heavy and light chain sequencing in EBOV-GP specific memory B cells, allowing analysis of the ebolavirus-specific antibody repertoire both genetically and functionally. This approach facilitated investigation of the molecular and genetic basis for evolution of cross-reactive antibodies by elucidating germline-encoded properties of antibodies to EBOV and identification of the overlap between antibodies in the memory B-cell and serum repertoire. We identified 73 public clonotypes to EBOV, 20% of which encoded antibodies with neutralization activity and capacity to protect in vivo . This comprehensive analysis of the public and private antibody repertoire provides insight into the molecular basis of the humoral immune response to EBOV-GP, which informs vaccine design of new vaccines and improved therapeutics.

Summary Antibodies that target the glycan cap epitope on ebolavirus glycoprotein (GP) are common in the adaptive response of survivors. A subset is known to be broadly neutralizing, but the details of their epitopes and basis for neutralization is not well-understood. Here we present cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of several glycan cap antibodies that variably synergize with GP base-binding antibodies. These structures describe a conserved site of vulnerability that anchors the mucin-like domains (MLD) to the glycan cap, which we name the MLD-anchor and cradle. Antibodies that bind to the MLD-cradle share common features, including the use of IGHV1-69 and IGHJ6 germline genes, which exploit hydrophobic residues and form beta-hairpin structures to mimic the MLD-anchor, disrupt MLD attachment, destabilize GP quaternary structure and block cleavage events required for receptor binding. Our results collectively provide a molecular basis for ebolavirus neutralization by broadly reactive glycan cap antibodies.

Abstract Antibodies to Ebola virus glycoprotein (EBOV GP) represent an important correlate of the vaccine efficiency and infection survival. Both neutralization and some of the Fc-mediated effects are known to contribute the protection conferred by antibodies of various epitope specificities. At the same time, the role of the complement system remains unclear. Here, we compare complement activation by two groups of representative monoclonal antibodies (mAbs) interacting with the glycan cap (GC) or the membrane-proximal external region (MPER) of GP. Binding of GC-specific mAbs to GP induces complement-dependent cytotoxicity (CDC) in the GP-expressing cell line via C3 deposition on GP in contrast to MPER-specific mAbs. In the mouse model of EBOV infection, depletion of the complement system leads to an impairment of protection exerted by one of the GC-specific, but not MPER-specific mAbs. Our data suggest that activation of the complement system represents an important mechanism of antiviral protection by GC antibodies.

Abstract Ebolaviruses cause a severe and often fatal illness with the potential for global spread. Monoclonal antibody-based treatments that have become available recently have a narrow therapeutic spectrum and are ineffective against ebolaviruses other than Ebola virus (EBOV), including medically important Bundibugyo (BDBV) and Sudan (SUDV) viruses. Here we report the development of a therapeutic cocktail comprising two broadly neutralizing human antibodies rEBOV-515 and rEBOV-442 that recognize non-overlapping sites on the ebolavirus glycoprotein (GP). Antibodies in the cocktail exhibited synergistic neutralizing activity and resisted viral escape, and they were optimized for their Fc-mediated effector function activities. The cocktail protected non-human primates from ebolavirus disease caused by EBOV, BDBV, or SUDV with high therapeutic effectiveness. High-resolution structures of the cocktail antibodies in complex with GP revealed the molecular determinants for neutralization breadth and potency. This study provides advanced preclinical data to support clinical development of this cocktail for pan-ebolavirus therapy.

The cardiac valvular endothelial cells (VECs) are an ideal cell source that could be used for the fabrication of the next generation tissue-engineered cardiac valves (TEVs). However, few studies have been focused on the derivation of this important cell type. Here we describe a chemically defined xeno-free method for generating VEC-like cells from human pluripotent stem cells (hPSCs) through an intermediate endocardium stage. HPSCs were initially specified to KDR+/ISL1+ multipotent cardiac progenitor cells (CPCs), followed by differentiation into endocardial progenitors under the combined treatment with VEGFA, BMP4 and bFGF. In the presence of VEGFA, BMP4 and TGFb, valve endocardial progenitor cells (VEPs) were efficiently derived from endocardial progenitors without a sorting step. Mechanistically, administration of TGFb and BMP4 may specify the VEP fate by facilitating the expression of key transcription factors ETV2 and NFATc1 at the immediate early stage and by activating Notch signaling at the later stage. Notch activation is likely an important part of VEP induction. HPSC-derived VEPs exhibited morphological, molecular and functional similarities to that of the primary VECs isolated from normal human aortic valves. When hPSC-derived VEPs were seeded onto the surface of the de-cellularized porcine aortic valve (DCV) matrix scaffolds, they exhibited higher proliferation and survival potential than the primary VECs. Our results suggest that hPSC-derived VEPs could serve as as a potential platform for the study of valve development, and as starting materials for the construction of the next generation TEVs.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.

Gallium Nitride (GaN) high electron mobility transistors (HEMTs) exhibit superior electrical properties for power and radio frequency applications, but performance is compromised by localized Joule heating, increasing channel temperatures. Precise thermal analysis during design is essential for optimizing device architecture and management strategies. Traditional methods like the Fourier heat diffusion equation (HDE) and the phonon lattice Boltzmann method (PLBM) with the D2Q8 scheme inadequately model phonon ballistic transport at high Knudsen numbers. This study introduces a nongray multi-speed PLBM integrated with the drift-diffusion model to analyze electro-thermal processes in GaN HEMTs. Validated through simulations of thermal conductivities in two-dimensional GaN thin films, the approach examines internal temperature rise in GaN HEMTs under different gate voltages, comparing results with HDE and gray BTE models, and emphasizing the need for non-Fourier effects in thermal analysis. It also evaluates the impact of GaN layer thickness on temperature distribution, providing a robust solution for thermal analysis in GaN HEMTs and other field-effect transistors.