SARS-CoV-2 has been identified as the causative agent of a global outbreak of respiratory tract disease (COVID-19). In some patients the infection results in moderate to severe acute respiratory distress syndrome (ARDS), requiring invasive mechanical ventilation. High serum levels of IL-6, IL-10 and an immune hyperresponsiveness referred to as a 'cytokine storm' have been associated with poor clinical outcome. Despite the large numbers of COVID-19 cases and deaths, information on the phenotype and kinetics of SARS-CoV-2-specific T cells is limited. Here, we studied 10 COVID-19 patients who required admission to an intensive care unit and detected SARS-CoV-2-specific CD4+ and CD8+ T cells in 10 out of 10 and 8 out of 10 patients, respectively. We also detected low levels of SARS-CoV-2-reactive T cells in 2 out of 10 healthy controls not previously exposed to SARS-CoV-2, which is indicative of cross-reactivity due to past infection with 'common cold' coronaviruses. The strongest T-cell responses were directed to the spike (S) surface glycoprotein, and SARS-CoV-2-specific T cells predominantly produced effector and Th1 cytokines, although Th2 and Th17 cytokines were also detected. Furthermore, we studied T-cell kinetics and showed that SARS-CoV-2-specific T cells are present relatively early and increase over time. Collectively, these data shed light on the potential variations in T-cell responses as a function of disease severity, an issue that is key to understanding the potential role of immunopathology in the disease, and also inform vaccine design and evaluation.

Coronavirus in nonhuman primates We urgently need vaccines and drug treatments for coronavirus disease 2019 (COVID-19). Even under these extreme circumstances, we must have animal models for rigorous testing of new strategies. Rockx et al. have undertaken a comparative study of three human coronaviruses in cynomolgus macaques: severe acute respiratory syndrome–coronavirus (SARS-CoV) (2002), Middle East respiratory syndrome (MERS)–CoV (2012), and SARS-CoV-2 (2019), which causes COVID-19 (see the Perspective by Lakdawala and Menachery). The most recent coronavirus has a distinct tropism for the nasal mucosa but is also found in the intestinal tract. Although none of the older macaques showed the severe symptoms that humans do, the lung pathology observed was similar. Like humans, the animals shed virus for prolonged periods from their upper respiratory tracts, and like influenza but unlike the 2002 SARS-CoV, this shedding peaked early in infection. It is this cryptic virus shedding that makes case detection difficult and can jeopardize the effectiveness of isolation. Science , this issue p. 1012 ; see also p. 942

Infection- or vaccination-induced SARS-CoV-2 S–specific CD4 + T cells are indifferent to the S mutations of variants of concern.

Abstract Human metapneumovirus (HMPV) is a member of the subfamily Pneumovirinae within the family Paramyxoviridae. Other members of this subfamily, respiratory syncytial virus and avian pneumovirus, can be divided into subgroups based on genetic or antigenic differences or both. For HMPV, the existence of different genetic lineages has been described on the basis of variation in a limited set of available sequences. We address the antigenic relationship between genetic lineages in virus neutralization assays. In addition, we analyzed the genetic diversity of HMPV by phylogenetic analysis of sequences obtained for part of the fusion protein (n = 84) and the complete attachment protein open reading frames (n = 35). On the basis of sequence diversity between attachment protein genes and the differences in virus neutralization titers, two HMPV serotypes were defined. Each serotype could be divided into two genetic lineages, but these did not reflect major antigenic differences.

Measles virus is directly responsible for more than 100,000 deaths yearly. Epidemiological studies have associated measles with increased morbidity and mortality for years after infection, but the reasons why are poorly understood. Measles virus infects immune cells, causing acute immune suppression. To identify and quantify long-term effects of measles on the immune system, we used VirScan, an assay that tracks antibodies to thousands of pathogen epitopes in blood. We studied 77 unvaccinated children before and 2 months after natural measles virus infection. Measles caused elimination of 11 to 73% of the antibody repertoire across individuals. Recovery of antibodies was detected after natural reexposure to pathogens. Notably, these immune system effects were not observed in infants vaccinated against MMR (measles, mumps, and rubella), but were confirmed in measles-infected macaques. The reduction in humoral immune memory after measles infection generates potential vulnerability to future infections, underscoring the need for widespread vaccination.

Extra dividends from measles vaccine Vaccination against measles has many benefits, not only lifelong protection against this potentially serious virus. Mina et al. analyzed data collected since mass vaccination began in high-income countries when measles was common. Measles vaccination is associated with less mortality from other childhood infections. Measles is known to cause transient immunosuppression, but close inspection of the mortality data suggests that it disables immune memory for 2 to 3 years. Vaccination thus does more than safeguard children against measles; it also stops other infections taking advantage of measles-induced immune damage. Science , this issue p. 694

Containment of the COVID-19 pandemic requires reducing viral transmission. SARS-CoV-2 infection is initiated by membrane fusion between the viral and host cell membranes, mediated by the viral spike protein. We have designed a dimeric lipopeptide fusion inhibitor that blocks this critical first step of infection for emerging coronaviruses and document that it completely prevents SARS-CoV-2 infection in ferrets. Daily intranasal administration to ferrets completely prevented SARS-CoV-2 direct-contact transmission during 24-hour co-housing with infected animals, under stringent conditions that resulted in infection of 100% of untreated animals. These lipopeptides are highly stable and non-toxic and thus readily translate into a safe and effective intranasal prophylactic approach to reduce transmission of SARS-CoV-2.A dimeric form of a SARS-CoV-2-derived lipopeptide is a potent inhibitor of fusion and infection in vitro and transmission in vivo .

Highly pathogenic avian influenza (HPAI) H5N1 viruses are responsible for disease outbreaks in wild birds and poultry, resulting in devastating losses to the poultry sector. Since 2020, an increasing number of outbreaks of HPAI H5N1 was seen in wild birds. Infections in mammals have become more common, in most cases in carnivores after direct contact with infected birds. Although ruminants were previously not considered a host species for HPAI viruses, in March 2024 multiple outbreaks of HPAI H5N1 were detected in goats and cattle in the United States. Here, we have used primary bronchus-derived well-differentiated bovine airway epithelial cells (WD-AECs) cultured at air-liquid interface to assess the susceptibility and permissiveness of bovine epithelial cells to infection with European H5N1 virus isolates. We inoculated bovine WD-AECs with three low-passage HPAI clade 2.3.4.4b H5N1 virus isolates and detected rapid increases in viral genome loads and infectious virus during the first 24 h post-inoculation, without substantial cytopathogenic effects. Three days post-inoculation infected cells were still detectable by immunofluorescent staining. These data indicate that multiple lineages of HPAI H5N1 may have the propensity to infect the respiratory tract of cattle and support extension of avian influenza surveillance efforts to ruminants. Furthermore, this study underscores the benefit of WD-AEC cultures for pandemic preparedness by providing a rapid and animal-free assessment of the host range of an emerging pathogen.

Abstract Defective interfering (DI) genomes restrict viral replication and induce type-I interferon. Since DI genomes have been proposed as vaccine adjuvants or therapeutic antiviral agents, it is important to understand their generation, delineate their mechanism of action, develop robust production capacities, assess their safety and in vivo longevity and determine their long-term effects. To address this, we generated a recombinant (r) canine distemper virus (CDV) from an entirely synthetic molecular clone designed using the genomic sequence from a clinical isolate obtained from a free-ranging raccoon with distemper. rCDV was serially passaged in vitro to identify DI genomes that naturally arise during rCDV replication. Defective genomes were identified by Sanger and next-generation sequencing techniques and predominant genomes were synthetically generated and cloned into T7-driven plasmids. Fully encapsidated DI particles (DIPs) were then generated using a rationally attenuated rCDV as a producer virus to drive DI genome replication. We demonstrate these DIPs interfere with rCDV replication in a dose-dependent manner in vitro . Finally, we show sustained replication of a fluorescent DIP in experimentally infected ferrets over a period of 14 days. Most importantly, DIPs were isolated from the lymphoid tissues which are a major site of CDV replication. Our established pipeline for detection, generation and assaying DIPs is transferable to highly pathogenic paramyxoviruses and will allow qualitative and quantitative assessment of the therapeutic effects of DIP administration on disease outcome. Importance Defective interfering (DI) genomes have long been considered inconvenient artifacts that suppressed viral replication in vitro . However, advances in sequencing technologies have led to DI genomes being identified in clinical samples, implicating them in disease progression and outcome. It has been suggested that DI genomes could be harnessed therapeutically. Negative strand RNA virus research has provided a rich pool of natural DI genomes over many years and they are probably the best understood in vitro . Here, we demonstrate identification, synthesis, production and experimental inoculation of novel CDV DI genomes in highly susceptible ferrets. These results provide important evidence that rationally designed and packaged DI genomes can survive the course of a wild-type virus infection.

Neutralizing antibodies are considered a correlate of protection against severe human respiratory syncytial virus (HRSV) disease. Currently, HRSV neutralization assays are performed on immortalized cell lines like Vero or A549 cells. It is known that assays on these cell lines exclusively detect neutralizing antibodies (nAbs) directed to the fusion (F) protein. For the detection of nAbs directed to the glycoprotein (G), ciliated epithelial cells expressing the cellular receptor CX3CR1 are required, but generation of primary cell cultures is expensive and labor-intensive. Here, we developed a high-throughput neutralization assay based on the interaction between clinically relevant HRSV grown on primary cells with ciliated epithelial cells, and validated this assay using a panel of infant sera. To develop the high-throughput neutralization assay, we established a culture of differentiated apical-out airway organoids (Ap-O AO). CX3CR1 expression was confirmed, and both F- and G-specific monoclonal antibodies neutralized HRSV in the Ap-O AO. In a side-by-side neutralization assay on Vero cells and Ap-O AO, neutralizing antibody levels in sera from 125 infants correlated well, although titers on Ap-O AO were consistently lower. We speculate that these lower titers might be an actual reflection of the neutralizing antibody capacity in vivo. The organoid-based neutralization assay described here holds promise for further characterization of correlates of protection against HRSV disease.