BackgroundThe worldwide outbreak of severe acute respiratory syndrome (SARS) is associated with a newly discovered coronavirus, SARS-associated coronavirus (SARSCoV). We did clinical and experimental studies to assess the role of this virus in the cause of SARS.MethodsWe tested clinical and postmortem samples from 436 SARS patients in six countries for infection with SARSCoV, human metapneumovirus, and other respiratory pathogens. We infected four cynomolgus macaques (Macaca fascicularis) with SARS-CoV in an attempt to replicate SARS and did necropsies on day 6 after infection.FindingsSARS-CoV infection was diagnosed in 329 (75%) of 436 patients fitting the case definition of SARS; human metapneumovirus was diagnosed in 41 (12%) of 335, and other respiratory pathogens were diagnosed only sporadically. SARS-CoV was, therefore, the most likely causal agent of SARS. The four SARS-CoV-infected macaques excreted SARS-CoV from nose, mouth, and pharynx from 2 days after infection. Three of four macaques developed diffuse alveolar damage, similar to that in SARS patients, and characterised by epithelial necrosis, serosanguineous exudate, formation of hyaline membranes, type 2 pneumocyte hyperplasia, and the presence of syncytia. SARS-CoV was detected in pneumonic areas by virus isolation and RT-PCR, and was localised to alveolar epithelial cells and syncytia by immunohistochemistry and transmission electron microscopy.InterpretationReplication in SARS-CoV-infected macaques of pneumonia similar to that in human beings with SARS, combined with the high prevalence of SARS-CoV infection in SARS patients, fulfill the criteria required to prove that SARS-CoV is the primary cause of SARS.Published online July 22, 2003 http://image.thelancet.com/extras/03art6318web.pdf

Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 viral load in the upper respiratory tract peaks around symptom onset and infectious virus persists for 10 days in mild-to-moderate coronavirus disease (n = 324 samples analysed). RT-PCR cycle threshold (Ct) values correlate strongly with cultivable virus. Probability of culturing virus declines to 8% in samples with Ct > 35 and to 6% 10 days after onset; it is similar in asymptomatic and symptomatic persons. Asymptomatic persons represent a source of transmissible virus.

BackgroundBNT162b2 mRNA and ChAdOx1 nCOV-19 adenoviral vector vaccines have been rapidly rolled out in the UK from December, 2020. We aimed to determine the factors associated with vaccine coverage for both vaccines and documented the vaccine effectiveness of the BNT162b2 mRNA vaccine in a cohort of health-care workers undergoing regular asymptomatic testing.MethodsThe SIREN study is a prospective cohort study among staff (aged ≥18 years) working in publicly-funded hospitals in the UK. Participants were assigned into either the positive cohort (antibody positive or history of infection [indicated by previous positivity of antibody or PCR tests]) or the negative cohort (antibody negative with no previous positive test) at the beginning of the follow-up period. Baseline risk factors were collected at enrolment, symptom status was collected every 2 weeks, and vaccination status was collected through linkage to the National Immunisations Management System and questionnaires. Participants had fortnightly asymptomatic SARS-CoV-2 PCR testing and monthly antibody testing, and all tests (including symptomatic testing) outside SIREN were captured. Data cutoff for this analysis was Feb 5, 2021. The follow-up period was Dec 7, 2020, to Feb 5, 2021. The primary outcomes were vaccinated participants (binary ever vacinated variable; indicated by at least one vaccine dose recorded by at least one of the two vaccination data sources) for the vaccine coverage analysis and SARS-CoV-2 infection confirmed by a PCR test for the vaccine effectiveness analysis. We did a mixed-effect logistic regression analysis to identify factors associated with vaccine coverage. We used a piecewise exponential hazard mixed-effects model (shared frailty-type model) using a Poisson distribution to calculate hazard ratios to compare time-to-infection in unvaccinated and vaccinated participants and estimate the impact of the BNT162b2 vaccine on all PCR-positive infections (asymptomatic and symptomatic). This study is registered with ISRCTN, number ISRCTN11041050, and is ongoing.Findings23 324 participants from 104 sites (all in England) met the inclusion criteria for this analysis and were enrolled. Included participants had a median age of 46·1 years (IQR 36·0–54·1) and 19 692 (84%) were female; 8203 (35%) were assigned to the positive cohort at the start of the analysis period, and 15 121 (65%) assigned to the negative cohort. Total follow-up time was 2 calendar months and 1 106 905 person-days (396 318 vaccinated and 710 587 unvaccinated). Vaccine coverage was 89% on Feb 5, 2021, 94% of whom had BNT162b2 vaccine. Significantly lower coverage was associated with previous infection, gender, age, ethnicity, job role, and Index of Multiple Deprivation score. During follow-up, there were 977 new infections in the unvaccinated cohort, an incidence density of 14 infections per 10 000 person-days; the vaccinated cohort had 71 new infections 21 days or more after their first dose (incidence density of eight infections per 10 000 person-days) and nine infections 7 days after the second dose (incidence density four infections per 10 000 person-days). In the unvaccinated cohort, 543 (56%) participants had typical COVID-19 symptoms and 140 (14%) were asymptomatic on or 14 days before their PCR positive test date, compared with 29 (36%) with typical COVID-19 symptoms and 15 (19%) asymptomatic in the vaccinated cohort. A single dose of BNT162b2 vaccine showed vaccine effectiveness of 70% (95% CI 55–85) 21 days after first dose and 85% (74–96) 7 days after two doses in the study population.InterpretationOur findings show that the BNT162b2 vaccine can prevent both symptomatic and asymptomatic infection in working-age adults. This cohort was vaccinated when the dominant variant in circulation was B1.1.7 and shows effectiveness against this variant.FundingPublic Health England, UK Department of Health and Social Care, and the National Institute for Health Research.

BackgroundIncreased understanding of whether individuals who have recovered from COVID-19 are protected from future SARS-CoV-2 infection is an urgent requirement. We aimed to investigate whether antibodies against SARS-CoV-2 were associated with a decreased risk of symptomatic and asymptomatic reinfection.MethodsA large, multicentre, prospective cohort study was done, with participants recruited from publicly funded hospitals in all regions of England. All health-care workers, support staff, and administrative staff working at hospitals who could remain engaged in follow-up for 12 months were eligible to join The SARS-CoV-2 Immunity and Reinfection Evaluation study. Participants were excluded if they had no PCR tests after enrolment, enrolled after Dec 31, 2020, or had insufficient PCR and antibody data for cohort assignment. Participants attended regular SARS-CoV-2 PCR and antibody testing (every 2–4 weeks) and completed questionnaires every 2 weeks on symptoms and exposures. At enrolment, participants were assigned to either the positive cohort (antibody positive, or previous positive PCR or antibody test) or negative cohort (antibody negative, no previous positive PCR or antibody test). The primary outcome was a reinfection in the positive cohort or a primary infection in the negative cohort, determined by PCR tests. Potential reinfections were clinically reviewed and classified according to case definitions (confirmed, probable, or possible) and symptom-status, depending on the hierarchy of evidence. Primary infections in the negative cohort were defined as a first positive PCR test and seroconversions were excluded when not associated with a positive PCR test. A proportional hazards frailty model using a Poisson distribution was used to estimate incidence rate ratios (IRR) to compare infection rates in the two cohorts.FindingsFrom June 18, 2020, to Dec 31, 2020, 30 625 participants were enrolled into the study. 51 participants withdrew from the study, 4913 were excluded, and 25 661 participants (with linked data on antibody and PCR testing) were included in the analysis. Data were extracted from all sources on Feb 5, 2021, and include data up to and including Jan 11, 2021. 155 infections were detected in the baseline positive cohort of 8278 participants, collectively contributing 2 047 113 person-days of follow-up. This compares with 1704 new PCR positive infections in the negative cohort of 17 383 participants, contributing 2 971 436 person-days of follow-up. The incidence density was 7·6 reinfections per 100 000 person-days in the positive cohort, compared with 57·3 primary infections per 100 000 person-days in the negative cohort, between June, 2020, and January, 2021. The adjusted IRR was 0·159 for all reinfections (95% CI 0·13–0·19) compared with PCR-confirmed primary infections. The median interval between primary infection and reinfection was more than 200 days.InterpretationA previous history of SARS-CoV-2 infection was associated with an 84% lower risk of infection, with median protective effect observed 7 months following primary infection. This time period is the minimum probable effect because seroconversions were not included. This study shows that previous infection with SARS-CoV-2 induces effective immunity to future infections in most individuals.FundingDepartment of Health and Social Care of the UK Government, Public Health England, The National Institute for Health Research, with contributions from the Scottish, Welsh and Northern Irish governments.

Recent outbreaks of severe acute respiratory syndrome and Middle East respiratory syndrome, along with the threat of a future coronavirus-mediated pandemic, underscore the importance of finding ways to combat these viruses. The trimeric spike transmembrane glycoprotein S mediates entry into host cells and is the major target of neutralizing antibodies. To understand the humoral immune response elicited upon natural infections with coronaviruses, we structurally characterized the SARS-CoV and MERS-CoV S glycoproteins in complex with neutralizing antibodies isolated from human survivors. Although the two antibodies studied blocked attachment to the host cell receptor, only the anti-SARS-CoV S antibody triggered fusogenic conformational changes via receptor functional mimicry. These results provide a structural framework for understanding coronavirus neutralization by human antibodies and shed light on activation of coronavirus membrane fusion, which takes place through a receptor-driven ratcheting mechanism.

Binary file ES_Abstracts_Final_ECDC.txt matches

Coronaviruses have the potential to cause severe transmissible human disease, as demonstrated by the severe acute respiratory syndrome (SARS) outbreak of 2003. We describe here the clinical and virological features of a novel coronavirus infection causing severe respiratory illness in a patient transferred to London, United Kingdom, from the Gulf region of the Middle East.

BackgroundThere are thousands of survivors of the 2014 Ebola outbreak in west Africa. Ebola virus can persist in survivors for months in immune-privileged sites; however, viral relapse causing life-threatening and potentially transmissible disease has not been described. We report a case of late relapse in a patient who had been treated for severe Ebola virus disease with high viral load (peak cycle threshold value 13·2).MethodsA 39-year-old female nurse from Scotland, who had assisted the humanitarian effort in Sierra Leone, had received intensive supportive treatment and experimental antiviral therapies, and had been discharged with undetectable Ebola virus RNA in peripheral blood. The patient was readmitted to hospital 9 months after discharge with symptoms of acute meningitis, and was found to have Ebola virus in cerebrospinal fluid (CSF). She was treated with supportive therapy and experimental antiviral drug GS-5734 (Gilead Sciences, San Francisco, Foster City, CA, USA). We monitored Ebola virus RNA in CSF and plasma, and sequenced the viral genome using an unbiased metagenomic approach.FindingsOn admission, reverse transcriptase PCR identified Ebola virus RNA at a higher level in CSF (cycle threshold value 23·7) than plasma (31·3); infectious virus was only recovered from CSF. The patient developed progressive meningoencephalitis with cranial neuropathies and radiculopathy. Clinical recovery was associated with addition of high-dose corticosteroids during GS-5734 treatment. CSF Ebola virus RNA slowly declined and was undetectable following 14 days of treatment with GS-5734. Sequencing of plasma and CSF viral genome revealed only two non-coding changes compared with the original infecting virus.InterpretationOur report shows that previously unanticipated, late, severe relapses of Ebola virus can occur, in this case in the CNS. This finding fundamentally redefines what is known about the natural history of Ebola virus infection. Vigilance should be maintained in the thousands of Ebola survivors for cases of relapsed infection. The potential for these cases to initiate new transmission chains is a serious public health concern.FundingRoyal Free London NHS Foundation Trust.

Significance Middle East Respiratory Syndrome coronavirus (MERS-CoV) causes severe respiratory disease with a high mortality rate. There is no licensed vaccine or antiviral for MERS. Here we isolated for the first time, to our knowledge, a potent MERS-CoV–neutralizing antibody from memory B cells of an infected individual. This antibody binds to a novel site on the viral Spike protein, neutralizes by interfering with the binding to the cellular receptor CD26, and is highly effective both in prophylaxis and in therapy in a relevant mouse model. This antibody can be developed for prophylaxis, for postexposure prophylaxis, or for the treatment of severe MERS-CoV infections.

Abstract Memory B cells (MBC) can provide a recall response able to supplement waning antibodies with an affinity-matured response better able to neutralise variant viruses. We studied a cohort of vulnerable elderly care home residents and younger staff, a high proportion of whom had lost neutralising antibodies (nAb), to investigate their reserve immunity from SARS-CoV-2-specific MBC. Class-switched spike and RBD-tetramer-binding MBC with a classical phenotype persisted five months post-mild/asymptomatic SARS-CoV-2 infection, irrespective of age. Spike/RBD-specific MBC remained detectable in the majority who had lost nAb, although at lower frequencies and with a reduced IgG/IgA isotype ratio. Functional spike/S1/RBD-specific recall was also detectable by ELISpot in some who had lost nAb, but was significantly impaired in the elderly, particularly to RBD. Our findings demonstrate persistence of SARS-CoV-2-specific MBC beyond loss of nAb, but highlight the need for careful monitoring of functional defects in RBD-specific B cell immunity in the elderly. One sentence summary Circulating class-switched spike and RBD-specific memory B cells can outlast detectable neutralising antibodies but are functionally constrained in the elderly.