Summary

Background

 In May, 2022, several European countries reported autochthonous cases of monkeypox, which rapidly spread globally. Early reports suggest atypical presentations. We aimed to investigate clinical and virological characteristics of cases of human monkeypox in Spain. 

Methods

 This multicentre, prospective, observational cohort study was done in three sexual health clinics in Madrid and Barcelona, Spain. We enrolled all consecutive patients with laboratory-confirmed monkeypox from May 11 to June 29, 2022. Participants were offered lesion, anal, and oropharynx swabs for PCR testing. Participant data were collected by means of interviews conducted by dermatologists or specialists in sexually transmitted infections and were recorded using a standard case report form. Outcomes assessed in all participants with a confirmed diagnosis were demographics, smallpox vaccination, HIV status, exposure to someone with monkeypox, travel, mass gathering attendance, risk factors for sexually transmitted infections, sexual behaviour, signs and symptoms on first presentation, virological results at multiple body sites, co-infection with other sexually transmitted pathogens, and clinical outcomes 14 days after the initial presentation. Clinical outcomes were followed up until July 13, 2022. 

Findings

 181 patients had a confirmed monkeypox diagnosis and were enrolled in the study. 166 (92%) identified as gay men, bisexual men, or other men who have sex with men (MSM) and 15 (8%) identified as heterosexual men or heterosexual women. Median age was 37·0 years (IQR 31·0–42·0). 32 (18%) patients reported previous smallpox vaccination, 72 (40%) were HIV-positive, eight (11%) had a CD4 cell count less than 500 cells per μL, and 31 (17%) were diagnosed with a concurrent sexually transmitted infection. Median incubation was 7·0 days (IQR 5·0–10·0). All participants presented with skin lesions; 141 (78%) participants had lesions in the anogenital region, and 78 (43%) in the oral and perioral region. 70 (39%) participants had complications requiring treatment: 45 (25%) had a proctitis, 19 (10%) had tonsillitis, 15 (8%) had penile oedema, six (3%) an abscess, and eight (4%) had an exanthem. Three (2%) patients required hospital admission. 178 (99%) of 180 swabs from skin lesions collected tested positive, as did 82 (70%) of 117 throat swabs. Viral load was higher in lesion swabs than in pharyngeal specimens (mean cycle threshold value 23 [SD 4] vs 32 [6], absolute difference 9 [95% CI 8–10]; p<0·0001). 108 (65%) of 166 MSM reported anal-receptive sex. MSM who engaged in anal-receptive sex presented with proctitis (41 [38%] of 108 vs four [7%] of 58, absolute difference 31% [95% CI 19–44]; p<0·0001) and systemic symptoms before the rash (67 [62%] vs 16 [28%], absolute difference 34% [28–62]; p<0·0001) more frequently than MSM who did not engage in anal-receptive sex. 18 (95%) of 19 participants with tonsillitis reported practising oral-receptive sex. The median time from onset of lesions to formation of a dry crust was 10 days (IQR 7–13). 

Interpretation

 In our cohort, monkeypox caused genital, perianal, and oral lesions and complications including proctitis and tonsillitis. Because of the variability of presentations, clinicians should have a low threshold for suspicion of monkeypox. Lesion swabs showed the highest viral loads, which, combined with the history of sexual exposure and the distribution of lesions, suggests close contact is probably the dominant transmission route in the current outbreak. 

Funding

 None.

Abstract There is an urgent need to elucidate the molecular mechanisms underlying the transmissibility and pathogenesis of SARS-CoV-2. ACE2 is a host ectopeptidase with well-described anti-inflammatory and tissue protective functions and the receptor for the virus. Understanding SARS-CoV-2-ACE2 interaction and the expression of antiviral host genes in early infection phase is crucial for fighting the pandemic. We tested the significance of soluble ACE2 enzymatic activity longitudinally in positive nasopharyngeal swabs at two time points after symptom consultation, along with gene expression profiles of ACE2 , its proteases, ADAM17 and TMPRRS2 , and interferon-stimulated genes (ISGs), DDX58 , CXCL10 and IL-6 . Soluble ACE2 activity decreased during infection course, in parallel to ACE2 gene expression. On the contrary, SARS-CoV-2 infection induced expression of the ISG genes in positive SARS-CoV-2 samples at baseline compared to negative control subjects, although this increase wanes with time. These changes positively correlated with viral load. Our results demonstrate the existence of mechanisms by which SARS-CoV-2 suppress ACE2 expression and function casting doubt on the IFN-induced upregulation of the receptor. Moreover, we show that initial intracellular viral sensing and subsequent ISG induction is also rapidly downregulated. Overall, our results offer new insights into ACE2 dynamics and inflammatory response in the human upper respiratory tract that may contribute to understand the early antiviral host response to SARS-CoV-2 infection.

Abstract Sequencing of most Treponema pallidum ( T. pallidum ) genomes excludes repeat regions in tp0470 and the tp0433 gene, encoding the acidic repeat protein ( arp ). As a first step to understanding the evolution and function of these genes and the proteins they encode, we developed a protocol to nanopore sequence tp0470 and arp genes from 212 clinical samples collected from ten countries on six continents. Both tp0470 and arp repeat structures recapitulate the whole genome phylogeny, with subclade-specific patterns emerging. The number of tp0470 repeats is on average appears to be higher in Nichols-like clade strains than in SS14-like clade strains. Consistent with previous studies, we found that 14-repeat arp sequences predominate across both major clades, but the combination and order of repeat type varies among subclades, with many arp sequence variants limited to a single subclade. Although strains that were closely related by whole genome sequencing frequently had the same arp repeat length, this was not always the case. Structural modelling of TP0470 suggested that the eight residue repeats form an extended α-helix, predicted to be periplasmic. Modeling of the ARP revealed a C-terminal sporulation-related repeat (SPOR) domain, predicted to bind denuded peptidoglycan, with repeat regions possibly incorporated into a highly charged β- sheet. Outside of the repeats, all TP0470 and ARP amino acid sequences were identical. Together, our data, along with functional considerations, suggests that both TP0470 and ARP proteins may be involved in T. pallidum cell envelope remodeling and homeostasis, with their highly plastic repeat regions playing as-yet-undetermined roles.

Haemophilus ducreyi (HD) is an important cause of cutaneous ulcers in several endemic regions, including the Western Pacific Region, especially among children. An HD sequence typing on swab samples taken from 1,081 ulcers in the Namatanai district of Papua New Guinea, during the pilot study for treatment of yaws, has been performed using the Grant typing system. Of the 363 samples that tested positive for the 16S rDNA of HD, the dsrA sequences of 270 samples were determined. Altogether they revealed 8 HD strain types circulating in Namatanai, including seven strain types of Class I (I.3, I.4, I.5, I.9, I.10, I.11, I.12) and one strain of Class II (II.3); four Class I types (I.9, I.10, I.11, I.12) were novel. The southern region of Namatanai (Matalai Rural) was identified as the region with the lowest genotype diversity and with most infections caused by HD Class II. The middle and northern subdistricts were affected mainly by HD Class I. Analysis of patient characteristics revealed that Class II HD infections were more often represented by longer-lasting ulcers than Class I HD infections. An increase in the prevalence of the I.10 strain was found after azithromycin administration compared to the untreated population at baseline likely reflecting higher infectivity of HD Class I, and more specifically strain type I.10.

Infectious disease eradication programs often pursue spatially targeted interventions, but how well they perform might depend on the underlying spatial epidemiology and the specific goal of the program. We use a stochastic compartmental metapopulation model of yaws transmission to investigate how total targeted treatment (TTT) performs compared to mass drug administration (MDA) in different settings. While TTT can efficiently control the prevalence of active yaws disease, we consistently found that multiple rounds of TTT are required to match the impact of 1 round of MDA on the prevalence of latent yaws infection. When complete eradication of yaws is the goal, MDA can achieve the same result as TTT more quickly and probably at lower cost. We found that the performance of TTT is improved when there is little mixing between subpopulations and when there is spatial heterogeneity in transmissibility, but even in these settings, our model suggests that MDA will still outperform TTT.

Yaws, caused by Treponema pallidum ssp. pertenue , remains a significant public health concern in tropical regions of West Africa and the South Pacific, primarily affecting children in remote areas with limited access to hygiene and sanitation. In this study, conducted in three endemic countries of West Africa where yaws remains a significant public health concern (Ghana, Cameroon, and Côte d’Ivoire), we aimed to assess the knowledge, attitudes, and practices related to yaws among community members, community health workers (CHWs), and traditional healers. The study revealed variations in the perception of causes of yaws among community members: the majority or participants in Ghana attributed yaws to germs (60.2%); in Cameroon the most reported form of transmission was contact with or drinking infected water sources (44.6%); and in Côte d’Ivoire both of these answers were also the most prevalent (60.3% germs and 93.% water sources). A substantial proportion of participants in Côte d’Ivoire also associated yaws with witchcraft and divine punishment (44.8%). Only a small proportion of individuals in Ghana and Côte d’Ivoire correctly identified contact with an infected person as a form of transmission (11.9% and 20.7%, respectively) and less than half in Cameroon (42.6%), although more than 98% of all participants reported avoidance behaviours towards yaws infected people due to fear of getting infected. Most participants expressed a preference for seeking care at hospitals (49.2%, 60.6%, 86.2%) or health care professionals including doctors and nurses (58.5%, 41,5% and 17.2%) if they were diagnosed with yaws, although a quarter of participants in Côte d’Ivoire also sought support from traditional healers. The CHWs interviewed were generally well-trained on yaws causes and treatment options, although they often reported low availability of treatment and diagnostic tests for yaws. Our findings underscore the need for community education, awareness campaigns, ongoing CHW training, and improved access to yaws treatment and diagnostic resources. The data also suggest that collaboration with traditional healers, who usually hold a highly esteemed position in the society, such as giving training on yaws causes and transmission or exchanging knowledge on treatment options, could be beneficial in certain regions, particularly in Côte d’Ivoire.

Abstract In spite of its immutable susceptibility to penicillin, Treponema pallidum ( T. pallidum ) subsp. pallidum continues to cause millions of cases of syphilis each year worldwide, resulting in significant morbidity and mortality and underscoring the urgency of developing an effective vaccine to curtail the spread of the infection. Several technical challenges, including absence of an in vitro culture system until very recently, have hampered efforts to catalog the diversity of strains collected worldwide. Here, we provide near-complete genomes from 196 T. pallidum strains – including 191 T. pallidum subsp. pallidum – sequenced directly from patient samples collected from 8 countries and 6 continents. Maximum likelihood phylogeny revealed that samples from most sites were predominantly SS14 clade. However, 99% (84/85) of the samples from Madagascar formed two of the five distinct Nichols subclades. Although recombination was uncommon in the evolution of modern circulating strains, we found multiple putative recombination events between T. pallidum subsp. pallidum and subsp. endemicum , shaping the genomes of several subclades. Temporal analysis dated the most recent common ancestor of Nichols and SS14 clades to 1717 (95% HPD: 1543-1869), in agreement with other recent studies. Rates of SNP accumulation varied significantly among subclades, particularly among different Nichols subclades, and was associated in the Nichols A subclade with a C394F substitution in TP0380, a ERCC3-like DNA repair helicase. Our data highlight the role played by variation in genes encoding putative surface-exposed outer membrane proteins in defining separate lineages, and provide a critical resource for the design of broadly protective syphilis vaccines targeting surface antigens. Author Summary Each year, millions of new cases of venereal and congenital syphilis, caused by the bacterium Treponema pallidum ( T. pallidum ) subsp. pallidum, are diagnosed worldwide, resulting in significant morbidity and mortality. Alongside endemic circulation of syphilis in low-income countries, disease resurgence in high-income nations has underscored the need for a vaccine. Due to prior technological limitations in culturing and sequencing the organism, the extent of the genetic diversity within modern strains of T. pallidum subsp. pallidum remains poorly understood, hampering development of a broadly protective vaccine. In this study, we obtained 196 near-complete T. pallidum genomes directly from clinical swabs from eight countries across six continents. Of these, 191 were identified as T. pallidum subsp. pallidum , including 90 Nichols clade genomes. Bayesian analysis revealed a high degree of variance in mutation rate among subclades. Interestingly, a Nichols subclade with a particularly high mutation rate harbors a non-synonymous mutation in a putative DNA repair helicase. Coupling sequencing data with protein structure prediction, we identified multiple novel amino acid variants in several proteins previously identified as potential vaccine candidates. Our data help inform current efforts to develop a broadly protective syphilis vaccine.

Abstract Background An effective syphilis vaccine should elicit antibodies to Treponema pallidum subsp. pallidum ( T. p. pallidum ) surface antigens to induce pathogen clearance through opsonophagocytosis. Although the combination of bioinformatics, structural, and functional analyses of T. p. pallidum genes to identify putative outer membrane proteins (OMPs) resulted in a list of potential vaccine candidates, still very little is known about whether and how transcription of these genes is regulated during infection. This knowledge gap is a limitation to vaccine design, as immunity generated to an antigen that can be down-regulated or even silenced at the transcriptional level without affecting virulence would not induce clearance of the pathogen, hence allowing disease progression. Principal findings We report here that tp1031 , the T. p. pallidum gene encoding the putative OMP and vaccine candidate TprL is differentially expressed in several T. p. pallidum strains, suggesting transcriptional regulation. Experimental identification of the tprL transcriptional start site revealed that a homopolymeric G sequence of varying length resides within the tprL promoter and that its length affects promoter activity compatible with phase variation. Conversely, in the closely related pathogen T. p. subsp. pertenue , the agent of yaws, where a naturally-occurring deletion has eliminated the tprL promoter region, elements necessary for protein synthesis, and part of the gene ORF, tprL transcription level are negligible compared to T. p. pallidum strains. Accordingly, the humoral response to TprL is absent in yaws-infected laboratory animals and patients compared to syphilis-infected subjects. Conclusion The ability of T. p. pallidum to stochastically vary tprL expression should be considered in any vaccine development effort that includes this antigen. The role of phase variation in contributing to T. p. pallidum antigenic diversity should be further studied. Author Summary Syphilis is still an endemic disease in many low- and middle-income countries and has been resurgent in high-income nations for almost two decades now. In endemic areas, syphilis still causes significant morbidity and mortality in patients, particularly when its causative agent, the bacterium Treponema pallidum subsp . pallidum is transmitted to the fetus during pregnancy. Although there are significant ongoing efforts to identify an effective syphilis vaccine to bring into clinical trials within the decade in the U.S., such efforts are partially hindered by the lack of knowledge on transcriptional regulation of many genes encoding vaccine candidates. Here, we start addressing this knowledge gap for the putative outer membrane protein (OMP) and vaccine candidates TprL, encoded by the tp1031 gene. As we previously reported for other putative OMP-encoding genes of the syphilis agent, tprL transcription level appears to be affected by the length of a homopolymeric sequence of guanosines (Gs) located within the gene promoter. This is a mechanism known as phase variation and often involved in altering the surface antigenic profile of a bacterial pathogen to facilitate immune evasion and/or adaptation to the host milieu.

Background: In the global program for the eradication of yaws, assessments of the prevalence of the disease are used to decide where to initiate mass treatment. However, the smallest administrative unit which should be used as the basis for making decisions is not clear. We investigated spatial and temporal clustering of yaws to help inform the choice of implementation unit. Methodology/Principal findings: We analyzed 11 years of passive surveillance data on incident yaws cases (n = 1448) from Lihir Island, Papua New Guinea. After adjusting for age, sex, and trends in health-seeking, we detected three non-overlapping spatiotemporal clusters (p < 1 x 10-17, p = 1.4 x 10-14, p = 1.4 x 10-8). These lasted from 28 to 47 months in duration and each encompassed between 4 and 6 villages. We also assessed spatial clustering of prevalent yaws cases (n = 532) that had been detected in 7 biannual active case finding surveys beginning in 2013. We identified 1 statistically significant cluster in each survey. We considered the possibility that schools that serve multiple villages might be loci of transmission, but we found no evidence that incident cases of yaws among 8- to 14-year-olds clustered within primary school attendance areas (p = 0.684). Conclusions/Significance: These clusters likely reflect transmission of yaws across village boundaries; villages may be epidemiologically linked to a degree such that mass drug administration may be more effectively implemented at a spatial scale larger than the individual village.