The spike protein of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is critical for virus infection through the engagement of the human ACE2 protein1 and is a major antibody target. Here we show that chronic infection with SARS-CoV-2 leads to viral evolution and reduced sensitivity to neutralizing antibodies in an immunosuppressed individual treated with convalescent plasma, by generating whole-genome ultra-deep sequences for 23 time points that span 101 days and using in vitro techniques to characterize the mutations revealed by sequencing. There was little change in the overall structure of the viral population after two courses of remdesivir during the first 57 days. However, after convalescent plasma therapy, we observed large, dynamic shifts in the viral population, with the emergence of a dominant viral strain that contained a substitution (D796H) in the S2 subunit and a deletion (ΔH69/ΔV70) in the S1 N-terminal domain of the spike protein. As passively transferred serum antibodies diminished, viruses with the escape genotype were reduced in frequency, before returning during a final, unsuccessful course of convalescent plasma treatment. In vitro, the spike double mutant bearing both ΔH69/ΔV70 and D796H conferred modestly decreased sensitivity to convalescent plasma, while maintaining infectivity levels that were similar to the wild-type virus.The spike substitution mutant D796H appeared to be the main contributor to the decreased susceptibility to neutralizing antibodies, but this mutation resulted in an infectivity defect. The spike deletion mutant ΔH69/ΔV70 had a twofold higher level of infectivity than wild-type SARS-CoV-2, possibly compensating for the reduced infectivity of the D796H mutation. These data reveal strong selection on SARS-CoV-2 during convalescent plasma therapy, which is associated with the emergence of viral variants that show evidence of reduced susceptibility to neutralizing antibodies in immunosuppressed individuals. Chronic infection with SARS-CoV-2 leads to the emergence of viral variants that show reduced susceptibility to neutralizing antibodies in an immunosuppressed individual treated with convalescent plasma.

Chronic thromboembolic pulmonary hypertension (CTEPH) is often a sequel of venous thromboembolism with fatal natural history; however, many cases can be cured by pulmonary endarterectomy. The clinical characteristics and current management of patients enrolled in an international CTEPH registry was investigated.The international registry included 679 newly diagnosed (≤6 months) consecutive patients with CTEPH, from February 2007 until January 2009. Diagnosis was confirmed by right heart catheterization, ventilation-perfusion lung scintigraphy, computerized tomography, and/or pulmonary angiography. At diagnosis, a median of 14.1 months had passed since first symptoms; 427 patients (62.9%) were considered operable, 247 (36.4%) nonoperable, and 5 (0.7%) had no operability data; 386 patients (56.8%, ranging from 12.0%- 60.9% across countries) underwent surgery. Operable patients did not differ from nonoperable patients relative to symptoms, New York Heart Association class, and hemodynamics. A history of acute pulmonary embolism was reported for 74.8% of patients (77.5% operable, 70.0% nonoperable). Associated conditions included thrombophilic disorder in 31.9% (37.1% operable, 23.5% nonoperable) and splenectomy in 3.4% of patients (1.9% operable, 5.7% nonoperable). At the time of CTEPH diagnosis, 37.7% of patients initiated at least 1 pulmonary arterial hypertension-targeted therapy (28.3% operable, 53.8% nonoperable). Pulmonary endarterectomy was performed with a 4.7% documented mortality rate.Despite similarities in clinical presentation, operable and nonoperable CTEPH patients may have distinct associated medical conditions. Operability rates vary considerably across countries, and a substantial number of patients (operable and nonoperable) receive off-label pulmonary arterial hypertension-targeted treatments.

Abstract The SARS-CoV-2 Omicron BA.1 variant emerged in 2021 1 and has multiple mutations in its spike protein 2 . Here we show that the spike protein of Omicron has a higher affinity for ACE2 compared with Delta, and a marked change in its antigenicity increases Omicron’s evasion of therapeutic monoclonal and vaccine-elicited polyclonal neutralizing antibodies after two doses. mRNA vaccination as a third vaccine dose rescues and broadens neutralization. Importantly, the antiviral drugs remdesivir and molnupiravir retain efficacy against Omicron BA.1. Replication was similar for Omicron and Delta virus isolates in human nasal epithelial cultures. However, in lung cells and gut cells, Omicron demonstrated lower replication. Omicron spike protein was less efficiently cleaved compared with Delta. The differences in replication were mapped to the entry efficiency of the virus on the basis of spike-pseudotyped virus assays. The defect in entry of Omicron pseudotyped virus to specific cell types effectively correlated with higher cellular RNA expression of TMPRSS2 , and deletion of TMPRSS2 affected Delta entry to a greater extent than Omicron. Furthermore, drug inhibitors targeting specific entry pathways 3 demonstrated that the Omicron spike inefficiently uses the cellular protease TMPRSS2, which promotes cell entry through plasma membrane fusion, with greater dependency on cell entry through the endocytic pathway. Consistent with suboptimal S1/S2 cleavage and inability to use TMPRSS2, syncytium formation by the Omicron spike was substantially impaired compared with the Delta spike. The less efficient spike cleavage of Omicron at S1/S2 is associated with a shift in cellular tropism away from TMPRSS2-expressing cells, with implications for altered pathogenesis.

Transmission of SARS-CoV-2 is uncontrolled in many parts of the world; control is compounded in some areas by the higher transmission potential of the B.1.1.7 variant1, which has now been reported in 94 countries. It is unclear whether the response of the virus to vaccines against SARS-CoV-2 on the basis of the prototypic strain will be affected by the mutations found in B.1.1.7. Here we assess the immune responses of individuals after vaccination with the mRNA-based vaccine BNT162b22. We measured neutralizing antibody responses after the first and second immunizations using pseudoviruses that expressed the wild-type spike protein or a mutated spike protein that contained the eight amino acid changes found in the B.1.1.7 variant. The sera from individuals who received the vaccine exhibited a broad range of neutralizing titres against the wild-type pseudoviruses that were modestly reduced against the B.1.1.7 variant. This reduction was also evident in sera from some patients who had recovered from COVID-19. Decreased neutralization of the B.1.1.7 variant was also observed for monoclonal antibodies that target the N-terminal domain (9 out of 10) and the receptor-binding motif (5 out of 31), but not for monoclonal antibodies that recognize the receptor-binding domain that bind outside the receptor-binding motif. Introduction of the mutation that encodes the E484K substitution in the B.1.1.7 background to reflect a newly emerged variant of concern (VOC 202102/02) led to a more-substantial loss of neutralizing activity by vaccine-elicited antibodies and monoclonal antibodies (19 out of 31) compared with the loss of neutralizing activity conferred by the mutations in B.1.1.7 alone. The emergence of the E484K substitution in a B.1.1.7 background represents a threat to the efficacy of the BNT162b2 vaccine. Sera from vaccinated individuals and some monoclonal antibodies show a modest reduction in neutralizing activity against the B.1.1.7 variant of SARS-CoV-2; but the E484K substitution leads to a considerable loss of neutralizing activity.

Background— Inflammation is a feature of pulmonary arterial hypertension (PAH), and increased circulating levels of cytokines are reported in patients with PAH. However, to date, no information exists on the significance of elevated cytokines or their potential as biomarkers. We sought to determine the levels of a range of cytokines in PAH and to examine their impact on survival and relationship to hemodynamic indexes. Methods and Results— We measured levels of serum cytokines (tumor necrosis factor-α, interferon-γ and interleukin-1β, -2, -4, -5, -6, -8, -10, -12p70, and -13) using ELISAs in idiopathic and heritable PAH patients (n=60). Concurrent clinical data included hemodynamics, 6-minute walk distance, and survival time from sampling to death or transplantation. Healthy volunteers served as control subjects (n=21). PAH patients had significantly higher levels of interleukin-1β, -2, -4, -6, -8, -10, and -12p70 and tumor necrosis factor-α compared with healthy control subjects. Kaplan-Meier analysis showed that levels of interleukin-6, 8, 10, and 12p70 predicted survival in patients. For example, 5-year survival with interleukin-6 levels of >9 pg/mL was 30% compared with 63% for patients with levels ≤9 pg/mL ( P =0.008). In this PAH cohort, cytokine levels were superior to traditional markers of prognosis such as 6-minute walk distance and hemodynamics. Conclusions— This study illustrates dysregulation of a broad range of inflammatory mediators in idiopathic and familial PAH and demonstrates that cytokine levels have a previously unrecognized impact on patient survival. They may prove to be useful biomarkers and provide insight into the contribution of inflammation in PAH.

Abstract Although two-dose mRNA vaccination provides excellent protection against SARS-CoV-2, there is little information about vaccine efficacy against variants of concern (VOC) in individuals above eighty years of age 1 . Here we analysed immune responses following vaccination with the BNT162b2 mRNA vaccine 2 in elderly participants and younger healthcare workers. Serum neutralization and levels of binding IgG or IgA after the first vaccine dose were lower in older individuals, with a marked drop in participants over eighty years old. Sera from participants above eighty showed lower neutralization potency against the B.1.1.7 (Alpha), B.1.351 (Beta) and P.1. (Gamma) VOC than against the wild-type virus and were more likely to lack any neutralization against VOC following the first dose. However, following the second dose, neutralization against VOC was detectable regardless of age. The frequency of SARS-CoV-2 spike-specific memory B cells was higher in elderly responders (whose serum showed neutralization activity) than in non-responders after the first dose. Elderly participants showed a clear reduction in somatic hypermutation of class-switched cells. The production of interferon-γ and interleukin-2 by SARS-CoV-2 spike-specific T cells was lower in older participants, and both cytokines were secreted primarily by CD4 T cells. We conclude that the elderly are a high-risk population and that specific measures to boost vaccine responses in this population are warranted, particularly where variants of concern are circulating.

Background— Chronic thromboembolic pulmonary hypertension, a rare complication of acute pulmonary embolism, is characterized by fibrothrombotic obstructions of large pulmonary arteries combined with small-vessel arteriopathy. It can be cured by pulmonary endarterectomy, and can be clinically improved by medical therapy in inoperable patients. A European registry was set up in 27 centers to evaluate long-term outcome and outcome correlates in 2 distinct populations of operated and not-operated patients who have chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Methods and Results— A total of 679 patients newly diagnosed with chronic thromboembolic pulmonary hypertension were prospectively included over a 24-month period. Estimated survival at 1, 2, and 3 years was 93% (95% confidence interval [CI], 90–95), 91% (95% CI, 87–93), and 89% (95% CI, 86–92) in operated patients (n=404), and only 88% (95% CI, 83–91), 79% (95% CI, 74–83), and 70% (95% CI, 64–76) in not-operated patients (n=275). In both operated and not-operated patients, pulmonary arterial hypertension–targeted therapy did not affect survival estimates significantly. Mortality was associated with New York Heart Association functional class IV (hazard ratio [HR], 4.16; 95% CI, 1.49–11.62; P =0.0065 and HR, 4.76; 95% CI, 1.76–12.88; P =0.0021), increased right atrial pressure (HR, 1.34; 95% CI, 0.95–1.90; P =0.0992 and HR, 1.50; 95% CI, 1.20–1.88; P =0.0004), and a history of cancer (HR, 3.02; 95% CI, 1.36–6.69; P =0.0065 and HR, 2.15; 95% CI, 1.18–3.94; P =0.0129) in operated and not-operated patients, respectively. Additional correlates of mortality were bridging therapy with pulmonary arterial hypertension–targeted drugs, postoperative pulmonary hypertension, surgical complications, and additional cardiac procedures in operated patients, and comorbidities such as coronary disease, left heart failure, and chronic obstructive pulmonary disease in not-operated patients. Conclusions— The long-term prognosis of operated patients currently is excellent and better than the outcome of not-operated patients.

Background— Chronic thromboembolic pulmonary hypertension results from incomplete resolution of pulmonary emboli. Pulmonary endarterectomy (PEA) is potentially curative, but residual pulmonary hypertension following surgery is common and its impact on long-term outcome is poorly understood. We wanted to identify factors correlated with poor long-term outcome after surgery and specifically define clinically relevant residual pulmonary hypertension post-PEA. Methods and Results— Eight hundred eighty consecutive patients (mean age, 57 years) underwent PEA for chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Patients routinely underwent detailed reassessment with right heart catheterization and noninvasive testing at 3 to 6 months and annually thereafter with discharge if they were clinically stable at 3 to 5 years and did not require pulmonary vasodilator therapy. Cox regressions were used for survival (time-to-event) analyses. Overall survival was 86%, 84%, 79%, and 72% at 1, 3, 5, and 10 years for the whole cohort and 91% and 90% at 1 and 3 years for the recent half of the cohort. The majority of patient deaths after the perioperative period were not attributable to right ventricular failure (chronic thromboembolic pulmonary hypertension). At reassessment, a mean pulmonary artery pressure of ≥30 mm Hg correlated with the initiation of pulmonary vasodilator therapy post-PEA. A mean pulmonary artery pressure of ≥38 mm Hg and pulmonary vascular resistance ≥425 dynes·s −1 ·cm −5 at reassessment correlated with worse long-term survival. Conclusions— Our data confirm excellent long-term survival and maintenance of good functional status post-PEA. Hemodynamic assessment 3 to 6 months and 12 months post-PEA allows stratification of patients at higher risk of dying of chronic thromboembolic pulmonary hypertension and identifies a level of residual pulmonary hypertension that may guide the long-term management of patients postsurgery.

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a rare disorder with a poor prognosis. Deleterious variation within components of the transforming growth factor-β pathway, particularly the bone morphogenetic protein type 2 receptor (BMPR2), underlies most heritable forms of PAH. To identify the missing heritability we perform whole-genome sequencing in 1038 PAH index cases and 6385 PAH-negative control subjects. Case-control analyses reveal significant overrepresentation of rare variants in ATP13A3, AQP1 and SOX17, and provide independent validation of a critical role for GDF2 in PAH. We demonstrate familial segregation of mutations in SOX17 and AQP1 with PAH. Mutations in GDF2, encoding a BMPR2 ligand, lead to reduced secretion from transfected cells. In addition, we identify pathogenic mutations in the majority of previously reported PAH genes, and provide evidence for further putative genes. Taken together these findings contribute new insights into the molecular basis of PAH and indicate unexplored pathways for therapeutic intervention.

The spike (S) protein of SARS-CoV-2 mediates receptor binding and cell entry and is the dominant target of the immune system. It exhibits substantial conformational flexibility. It transitions from closed to open conformations to expose its receptor-binding site and, subsequently, from prefusion to postfusion conformations to mediate fusion of viral and cellular membranes. S-protein derivatives are components of vaccine candidates and diagnostic assays, as well as tools for research into the biology and immunology of SARS-CoV-2. Here we have designed mutations in S that allow the production of thermostable, disulfide-bonded S-protein trimers that are trapped in the closed, prefusion state. Structures of the disulfide-stabilized and non-disulfide-stabilized proteins reveal distinct closed and locked conformations of the S trimer. We demonstrate that the designed, thermostable, closed S trimer can be used in serological assays. This protein has potential applications as a reagent for serology, virology and as an immunogen. The SARS-CoV-2 spike glycoprotein is flexible, and its receptor-binding domain (RBD) fluctuates between open and closed conformations. Disulfide bonds are engineered into the spike ectodomain to lock the RBD in the closed state, leading to a construct with high thermostability.