Classically activated macrophages are targets of intracellular bacteria such as Mycobacteria tuberculosis. Murray and colleagues find that such pathogens induce arginase 1 in these macrophages to block the production of antibacterial nitric oxide. Toll-like receptor (TLR) signaling in macrophages is required for antipathogen responses, including the biosynthesis of nitric oxide from arginine, and is essential for immunity to Mycobacterium tuberculosis, Toxoplasma gondii and other intracellular pathogens. Here we report a 'loophole' in the TLR pathway that is advantageous to these pathogens. Intracellular pathogens induced expression of the arginine hydrolytic enzyme arginase 1 (Arg1) in mouse macrophages through the TLR pathway. In contrast to diseases dominated by T helper type 2 responses in which Arg1 expression is greatly increased by interleukin 4 and 13 signaling through the transcription factor STAT6, TLR-mediated Arg1 induction was independent of the STAT6 pathway. Specific elimination of Arg1 in macrophages favored host survival during T. gondii infection and decreased lung bacterial load during tuberculosis infection.

Abstract Jamaican fruit bats ( Artibeus jamaicensis ) naturally harbor a wide range of viruses of human relevance. These infections are typically mild in bats, suggesting unique features of their immune system. To better understand the immune response to viral infections in bats, we infected male Jamaican fruit bats with the bat-derived influenza A virus (IAV) H18N11. Using comparative single-cell RNA sequencing, we generated single-cell atlases of the Jamaican fruit bat intestine and mesentery. Gene expression profiling showed that H18N11 infection resulted in a moderate induction of interferon-stimulated genes and transcriptional activation of immune cells. H18N11 infection was predominant in various leukocytes, including macrophages, B cells, and NK/T cells. Confirming these findings, human leukocytes, particularly macrophages, were also susceptible to H18N11, highlighting the zoonotic potential of this bat-derived IAV. Our study provides insight into a natural virus-host relationship and thus serves as a fundamental resource for future in-depth characterization of bat immunology.

Abstract The COVID-19 pandemic has generated intense interest in the rapid development and evaluation of vaccine candidates for this disease and other emerging diseases. Several novel methods for preparing vaccine candidates are currently undergoing clinical evaluation in response to the urgent need to prevent the spread of COVID-19. In many cases, these methods rely on new approaches for vaccine production and immune stimulation. We report on the use of a novel method (SolaVAX™) for production of an inactivated vaccine candidate and the testing of that candidate in a hamster animal model for its ability to prevent infection upon challenge with SARS-CoV-2 virus. The studies employed in this work included an evaluation of the levels of neutralizing antibody produced post-vaccination, levels of specific antibody sub-types to RBD and spike protein that were generated, evaluation of viral shedding post-challenge, flow cytometric and single cell sequencing data on cellular fractions and histopathological evaluation of tissues post-challenge. The results from this study provide insight into the immunological responses occurring as a result of vaccination with the proposed vaccine candidate and the impact that adjuvant formulations, specifically developed to promote Th1 type immune responses, have on vaccine efficacy and protection against infection following challenge with live SARS-CoV-2. This data may have utility in the development of effective vaccine candidates broadly. Furthermore, the results suggest that preparation of a whole virion vaccine for COVID-19 using this specific photochemical method may have utility in the preparation of one such vaccine candidate. Author Summary We have developed a vaccine for COVID-19 which is prepared by a novel method for inactivation of a whole virion particle and tested it in a hamster animal model for its ability to protect against SARS-CoV-2 infection.

Bats are natural reservoir hosts of many important zoonotic viruses but because there are few immunological reagents and breeding colonies available for infectious disease research, little is known about their immune responses to infection. We established a breeding colony Jamaican fruit bats (

The Nix-TB clinical trial evaluated a new 6-month regimen containing three-oral-drugs; bedaquiline (B), pretomanid (Pa) and linezolid (L) (BPaL regimen) for treatment of tuberculosis (TB). This regimen achieved remarkable results as almost 90% of the multidrug resistant (MDR) or extensively drug resistant (XDR) TB participants were cured but many patients also developed severe adverse effects (AEs). The AEs were associated with the long-term administration of the protein synthesis inhibitor linezolid. Spectinamide 1599 (S) is also a protein synthesis inhibitor of Mycobacterium tuberculosis with an excellent safety profile but which lacks oral bioavailability. Here we hypothesize that inhaled spectinamide 1599, combined with BPa --BPaS regimen--has similar efficacy to that of BPaL regimen while simultaneously avoiding the L-associated AEs. The BPaL and BPaS regimens were compared in the Balb/c and C3HeB/FeJ murine chronic TB efficacy models. After 4-weeks of treatment, both regimens promoted equivalent bactericidal effect in both TB murine models. However, treatment with BPaL resulted in significant weight loss and the complete blood count suggested development of anemia. These effects were not similarly observed in mice treated with BPaS. BPaL treatment also decreased myeloid to erythroid ratio and increased concentration of proinflammatory cytokines in bone marrow compared to mice receiving BPaS regimen. During therapy both regimens improved the lung lesion burden, reduced neutrophil and cytotoxic T cells counts while increased the number of B and helper and regulatory T cells. These combined data suggest that inhaled spectinamide 1599 combined with BPa is an effective TB regimen that avoids L-associated AEs.Tuberculosis (TB) is an airborne infectious disease that spreads via aerosols containing Mycobacterium tuberculosis (Mtb), the causative agent of TB. TB can be cured by administration of 3-4 drugs for 6-9 months but there are limited treatment options for patients infected with multidrug (MDR) and extensively resistant (XDR) strains of Mtb. BPaL is a new all-oral combination of drugs consisting of Bedaquiline (B), Pretomanid (Pa) and Linezolid (L). This regimen was able to cure ∼90% of MDR and XDR TB patients in clinical trials but many patients developed severe adverse effects (AEs) associated to the long-term administration of linezolid. We evaluated a new regimen in which Linezolid in the BPaL regimen was replaced with inhaled spectinamide 1599. In the current study, we demonstrate that 4-weeks of treatment with inhaled spectinamide 1599 in combination with Bedaquiline and Pretomanid has equivalent efficacy to the BPaL drug combination and avoids the L-associated-AEs.

Abstract The mosquito midgut functions as a key interface between pathogen and vector. However, studies of midgut physiology and associated virus infection dynamics are scarce, and in Culex tarsalis – an extremely efficient vector of West Nile virus (WNV) – nonexistent. We performed single-cell RNA sequencing on Cx. tarsalis midguts, defined multiple cell types, and determined whether specific cell types are more permissive to WNV infection. We identified 20 cell states comprised of 8 distinct cell types, consistent with existing descriptions of Drosophila and Aedes aegypti midgut physiology. Most midgut cell populations were permissive to WNV infection. However, there were higher levels of WNV RNA (vRNA) in enteroendocrine cells and cells enriched for mitochondrial genes, suggesting enhanced replication in these populations. In contrast, proliferating intestinal stem cell (ISC) populations had the lowest levels of vRNA, a finding consistent with studies suggesting ISC proliferation in the midgut is involved in viral control. Notably, we did not detect significant WNV-infection induced upregulation of canonical mosquito antiviral immune genes (e.g., AGO2, R2D2, etc.) at the whole-midgut level. Rather, we observed a significant positive correlation between immune gene expression levels and vRNA in individual cells, suggesting that within midgut cells, high levels of vRNA may trigger antiviral responses. Our findings establish a Cx. tarsalis midgut cell atlas, and provide insight into midgut infection dynamics of WNV by characterizing cell-type specific enhancement/restriction of, and immune response to, infection at the single-cell level.