ABSTRACT A new human endogenous retrovirus (HERV) family, termed HERV-W, was recently described (J.-L. Blond, F. Besème, L. Duret, O. Bouton, F. Bedin, H. Perron, B. Mandrand, and F. Mallet, J. Virol. 73:1175–1185, 1999). HERV-W mRNAs were found to be specifically expressed in placenta cells, and an env cDNA containing a complete open reading frame was recovered. In cell-cell fusion assays, we demonstrate here that the product of the HERV-W env gene is a highly fusogenic membrane glycoprotein. Transfection of an HERV-W Env expression vector in a panel of cell lines derived from different species resulted in formation of syncytia in primate and pig cells upon interaction with the type D mammalian retrovirus receptor. Moreover, envelope glycoproteins encoded by HERV-W were specifically detected in placenta cells, suggesting that they may play a physiological role during pregnancy and placenta formation.

We recently demonstrated that the product of the HERV-W env gene, a retroviral envelope protein also dubbed syncytin, is a highly fusogenic membrane glycoprotein inducing the formation of syncytia on interaction with the type D mammalian retrovirus receptor. In addition, the detection of HERV-W Env protein (Env-W) expression in placental tissue sections led us to propose a role for this fusogenic glycoprotein in placenta formation. To evaluate this hypothesis, we analyzed the involvement of Env-W in the differentiation of primary cultures of human villous cytotrophoblasts that spontaneously differentiate by cell fusion into syncytiotrophoblasts in vitro. First, we observed that HERV-W env mRNA and glycoprotein expression are colinear with primary cytotrophoblast differentiation and with expression of human chorionic gonadotropin (hCG), a marker of syncytiotrophoblast formation. Second, we observed that in vitro stimulation of trophoblast cell fusion and differentiation by cyclic AMP is also associated with a concomitant increase in HERV-W env and hCG mRNA and protein expression. Finally, by using specific antisense oligonucleotides, we demonstrated that inhibition of Env-W protein expression leads to a decrease of trophoblast fusion and differentiation, with the secretion of hCG in culture medium of antisense oligonucleotide-treated cells being decreased by fivefold. Taken together, these results strongly support a direct role for Env-W in human trophoblast cell fusion and differentiation.

Background In recent years, metagenomic Next-Generation Sequencing (mNGS) has increasingly been used for an accurate assumption-free virological diagnosis. However, the systematic workflow evaluation on clinical respiratory samples and implementation of quality controls (QCs) is still lacking. Methods A total of 3 QCs were implemented and processed through the whole mNGS workflow: a no-template-control to evaluate contamination issues during the process; an internal and an external QC to check the integrity of the reagents, equipment, the presence of inhibitors, and to allow the validation of results for each sample. The workflow was then evaluated on 37 clinical respiratory samples from patients with acute respiratory infections previously tested for a broad panel of viruses using semi-quantitative real-time PCR assays (28 positive samples including 6 multiple viral infections; 9 negative samples). Selected specimens included nasopharyngeal swabs (n = 20), aspirates (n = 10), or sputums (n = 7). Results The optimal spiking level of the internal QC was first determined in order to be sufficiently detected without overconsumption of sequencing reads. According to QC validation criteria, mNGS results were validated for 34/37 selected samples. For valid samples, viral genotypes were accurately determined for 36/36 viruses detected with PCR (viral genome coverage ranged from 0.6% to 100%, median = 67.7%). This mNGS workflow allowed the detection of DNA and RNA viruses up to a semi-quantitative PCR Ct value of 36. The six multiple viral infections involving 2 to 4 viruses were also fully characterized. A strong correlation between results of mNGS and real-time PCR was obtained for each type of viral genome (R2 ranged from 0.72 for linear single-stranded (ss) RNA viruses to 0.98 for linear ssDNA viruses). Conclusions Although the potential of mNGS technology is very promising, further evaluation studies are urgently needed for its routine clinical use within a reasonable timeframe. The approach described herein is crucial to bring standardization and to ensure the quality of the generated sequences in clinical setting. We provide an easy-to-use single protocol successfully evaluated for the characterization of a broad and representative panel of DNA and RNA respiratory viruses in various types of clinical samples.

We present the first genetic characterization of a COVID-19 cluster in Europe using metagenomic next-generation sequencing (mNGS). Despite low viral loads, the mNGS workflow used herein allowed to characterize the whole genome sequences of SARS-CoV2 isolated from an asymptomatic patient, in 2 clinical samples collected 1 day apart. Comparison of these sequences suggests viral evolution with development of quasispecies. In addition, the present workflow identified a new deletion in nsp2 (Asp268Del) which was found in all 3 samples originating from this cluster as well as in 37 other viruses collected in England in February and in Netherlands in March, suggesting the spread of this deletion in Europe. The impact of Asp268Del on SARS-CoV-2 transmission and pathogenicity, as well as on PCR performances and anti-viral strategy should be rapidly evaluated in further studies.