Abstract Objective To characterise the clinical features of patients admitted to hospital with coronavirus disease 2019 (covid-19) in the United Kingdom during the growth phase of the first wave of this outbreak who were enrolled in the International Severe Acute Respiratory and emerging Infections Consortium (ISARIC) World Health Organization (WHO) Clinical Characterisation Protocol UK (CCP-UK) study, and to explore risk factors associated with mortality in hospital. Design Prospective observational cohort study with rapid data gathering and near real time analysis. Setting 208 acute care hospitals in England, Wales, and Scotland between 6 February and 19 April 2020. A case report form developed by ISARIC and WHO was used to collect clinical data. A minimal follow-up time of two weeks (to 3 May 2020) allowed most patients to complete their hospital admission. Participants 20 133 hospital inpatients with covid-19. Main outcome measures Admission to critical care (high dependency unit or intensive care unit) and mortality in hospital. Results The median age of patients admitted to hospital with covid-19, or with a diagnosis of covid-19 made in hospital, was 73 years (interquartile range 58-82, range 0-104). More men were admitted than women (men 60%, n=12 068; women 40%, n=8065). The median duration of symptoms before admission was 4 days (interquartile range 1-8). The commonest comorbidities were chronic cardiac disease (31%, 5469/17 702), uncomplicated diabetes (21%, 3650/17 599), non-asthmatic chronic pulmonary disease (18%, 3128/17 634), and chronic kidney disease (16%, 2830/17 506); 23% (4161/18 525) had no reported major comorbidity. Overall, 41% (8199/20 133) of patients were discharged alive, 26% (5165/20 133) died, and 34% (6769/20 133) continued to receive care at the reporting date. 17% (3001/18 183) required admission to high dependency or intensive care units; of these, 28% (826/3001) were discharged alive, 32% (958/3001) died, and 41% (1217/3001) continued to receive care at the reporting date. Of those receiving mechanical ventilation, 17% (276/1658) were discharged alive, 37% (618/1658) died, and 46% (764/1658) remained in hospital. Increasing age, male sex, and comorbidities including chronic cardiac disease, non-asthmatic chronic pulmonary disease, chronic kidney disease, liver disease and obesity were associated with higher mortality in hospital. Conclusions ISARIC WHO CCP-UK is a large prospective cohort study of patients in hospital with covid-19. The study continues to enrol at the time of this report. In study participants, mortality was high, independent risk factors were increasing age, male sex, and chronic comorbidity, including obesity. This study has shown the importance of pandemic preparedness and the need to maintain readiness to launch research studies in response to outbreaks. Study registration ISRCTN66726260.

To develop and validate a pragmatic risk score to predict mortality in patients admitted to hospital with coronavirus disease 2019 (covid-19).Prospective observational cohort study.International Severe Acute Respiratory and emerging Infections Consortium (ISARIC) World Health Organization (WHO) Clinical Characterisation Protocol UK (CCP-UK) study (performed by the ISARIC Coronavirus Clinical Characterisation Consortium-ISARIC-4C) in 260 hospitals across England, Scotland, and Wales. Model training was performed on a cohort of patients recruited between 6 February and 20 May 2020, with validation conducted on a second cohort of patients recruited after model development between 21 May and 29 June 2020. PARTICIPANTS: Adults (age ≥18 years) admitted to hospital with covid-19 at least four weeks before final data extraction.In-hospital mortality.35 463 patients were included in the derivation dataset (mortality rate 32.2%) and 22 361 in the validation dataset (mortality rate 30.1%). The final 4C Mortality Score included eight variables readily available at initial hospital assessment: age, sex, number of comorbidities, respiratory rate, peripheral oxygen saturation, level of consciousness, urea level, and C reactive protein (score range 0-21 points). The 4C Score showed high discrimination for mortality (derivation cohort: area under the receiver operating characteristic curve 0.79, 95% confidence interval 0.78 to 0.79; validation cohort: 0.77, 0.76 to 0.77) with excellent calibration (validation: calibration-in-the-large=0, slope=1.0). Patients with a score of at least 15 (n=4158, 19%) had a 62% mortality (positive predictive value 62%) compared with 1% mortality for those with a score of 3 or less (n=1650, 7%; negative predictive value 99%). Discriminatory performance was higher than 15 pre-existing risk stratification scores (area under the receiver operating characteristic curve range 0.61-0.76), with scores developed in other covid-19 cohorts often performing poorly (range 0.63-0.73).An easy-to-use risk stratification score has been developed and validated based on commonly available parameters at hospital presentation. The 4C Mortality Score outperformed existing scores, showed utility to directly inform clinical decision making, and can be used to stratify patients admitted to hospital with covid-19 into different management groups. The score should be further validated to determine its applicability in other populations.ISRCTN66726260.

Abstract Objective To characterise the clinical features of children and young people admitted to hospital with laboratory confirmed severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection in the UK and explore factors associated with admission to critical care, mortality, and development of multisystem inflammatory syndrome in children and adolescents temporarily related to coronavirus disease 2019 (covid-19) (MIS-C). Design Prospective observational cohort study with rapid data gathering and near real time analysis. Setting 260 hospitals in England, Wales, and Scotland between 17 January and 3 July 2020, with a minimum follow-up time of two weeks (to 17 July 2020). Participants 651 children and young people aged less than 19 years admitted to 138 hospitals and enrolled into the International Severe Acute Respiratory and emergency Infections Consortium (ISARIC) WHO Clinical Characterisation Protocol UK study with laboratory confirmed SARS-CoV-2. Main outcome measures Admission to critical care (high dependency or intensive care), in-hospital mortality, or meeting the WHO preliminary case definition for MIS-C. Results Median age was 4.6 (interquartile range 0.3-13.7) years, 35% (225/651) were under 12 months old, and 56% (367/650) were male. 57% (330/576) were white, 12% (67/576) South Asian, and 10% (56/576) black. 42% (276/651) had at least one recorded comorbidity. A systemic mucocutaneous-enteric cluster of symptoms was identified, which encompassed the symptoms for the WHO MIS-C criteria. 18% (116/632) of children were admitted to critical care. On multivariable analysis, this was associated with age under 1 month (odds ratio 3.21, 95% confidence interval 1.36 to 7.66; P=0.008), age 10-14 years (3.23, 1.55 to 6.99; P=0.002), and black ethnicity (2.82, 1.41 to 5.57; P=0.003). Six (1%) of 627 patients died in hospital, all of whom had profound comorbidity. 11% (52/456) met the WHO MIS-C criteria, with the first patient developing symptoms in mid-March. Children meeting MIS-C criteria were older (median age 10.7 (8.3-14.1) v 1.6 (0.2-12.9) years; P<0.001) and more likely to be of non-white ethnicity (64% (29/45) v 42% (148/355); P=0.004). Children with MIS-C were five times more likely to be admitted to critical care (73% (38/52) v 15% (62/404); P<0.001). In addition to the WHO criteria, children with MIS-C were more likely to present with fatigue (51% (24/47) v 28% (86/302); P=0.004), headache (34% (16/47) v 10% (26/263); P<0.001), myalgia (34% (15/44) v 8% (21/270); P<0.001), sore throat (30% (14/47) v (12% (34/284); P=0.003), and lymphadenopathy (20% (9/46) v 3% (10/318); P<0.001) and to have a platelet count of less than 150 × 10 9 /L (32% (16/50) v 11% (38/348); P<0.001) than children who did not have MIS-C. No deaths occurred in the MIS-C group. Conclusions Children and young people have less severe acute covid-19 than adults. A systemic mucocutaneous-enteric symptom cluster was also identified in acute cases that shares features with MIS-C. This study provides additional evidence for refining the WHO MIS-C preliminary case definition. Children meeting the MIS-C criteria have different demographic and clinical features depending on whether they have acute SARS-CoV-2 infection (polymerase chain reaction positive) or are post-acute (antibody positive). Study registration ISRCTN66726260.

Significance Lack of human data on influenza virus aerosol shedding fuels debate over the importance of airborne transmission. We provide overwhelming evidence that humans generate infectious aerosols and quantitative data to improve mathematical models of transmission and public health interventions. We show that sneezing is rare and not important for—and that coughing is not required for—influenza virus aerosolization. Our findings, that upper and lower airway infection are independent and that fine-particle exhaled aerosols reflect infection in the lung, opened a pathway for a deeper understanding of the human biology of influenza infection and transmission. Our observation of an association between repeated vaccination and increased viral aerosol generation demonstrated the power of our method, but needs confirmation.

Between September 2012 and January 20, 2017, the World Health Organization (WHO) received reports from 27 countries of 1879 laboratory-confirmed cases in humans of the Middle East respiratory syndrome (MERS) caused by infection with the MERS coronavirus (MERS-CoV) and at least 659 related deaths. Cases of MERS-CoV infection continue to occur, including sporadic zoonotic infections in humans across the Arabian Peninsula, occasional importations and associated clusters in other regions, and outbreaks of nonsustained human-to-human transmission in health care settings. Dromedary camels are considered to be the most likely source of animal-to-human transmission. MERS-CoV enters host cells after binding the dipeptidyl peptidase 4 (DPP-4) receptor and the carcinoembryonic antigen–related cell-adhesion molecule 5 (CEACAM5) cofactor ligand, and it replicates efficiently in the human respiratory epithelium. Illness begins after an incubation period of 2 to 14 days and frequently results in hypoxemic respiratory failure and the need for multiorgan support. However, asymptomatic and mild cases also occur. Real-time reverse-transcription–polymerase-chain-reaction (RT-PCR) testing of respiratory secretions is the mainstay for diagnosis, and samples from the lower respiratory tract have the greatest yield among seriously ill patients. There is no antiviral therapy of proven efficacy, and thus treatment remains largely supportive; potential vaccines are at an early developmental stage. There are multiple gaps in knowledge regarding the evolution and transmission of the virus, disease pathogenesis, treatment, and prospects for a vaccine. The ongoing occurrence of MERS in humans and the associated high mortality call for a continued collaborative approach toward gaining a better understanding of the infection both in humans and in animals.MERS-CoV was first identified in September 2012 in a patient from Saudi Arabia who had hypoxemic respiratory failure and multiorgan illness. Subsequent cases have included infections in humans across the Arabian Peninsula, occasional importations and associated clusters in other regions, and outbreaks of nonsustained human-to-human transmission in health care settings (Fig. 1).

Assessment of the effect of influenza on populations, including risk of infection, illness if infected, illness severity, and consultation rates, is essential to inform future control and prevention. We aimed to compare the community burden and severity of seasonal and pandemic influenza across different age groups and study years and gain insight into the extent to which traditional surveillance underestimates this burden.Using preseason and postseason serology, weekly illness reporting, and RT-PCR identification of influenza from nasal swabs, we tracked the course of seasonal and pandemic influenza over five successive cohorts (England 2006-11; 5448 person-seasons' follow-up). We compared burden and severity of seasonal and pandemic strains. We weighted analyses to the age and regional structure of England to give nationally representative estimates. We compared symptom profiles over the first week of illness for different strains of PCR-confirmed influenza and non-influenza viruses using ordinal logistic regression with symptom severity grade as the outcome variable.Based on four-fold titre rises in strain-specific serology, on average influenza infected 18% (95% CI 16-22) of unvaccinated people each winter. Of those infected there were 69 respiratory illnesses per 100 person-influenza-seasons compared with 44 per 100 in those not infected with influenza. The age-adjusted attributable rate of illness if infected was 23 illnesses per 100 person-seasons (13-34), suggesting most influenza infections are asymptomatic. 25% (18-35) of all people with serologically confirmed infections had PCR-confirmed disease. 17% (10-26) of people with PCR-confirmed influenza had medically attended illness. These figures did not differ significantly when comparing pandemic with seasonal influenza. Of PCR-confirmed cases, people infected with the 2009 pandemic strain had markedly less severe symptoms than those infected with seasonal H3N2.Seasonal influenza and the 2009 pandemic strain were characterised by similar high rates of mainly asymptomatic infection with most symptomatic cases self-managing without medical consultation. In the community the 2009 pandemic strain caused milder symptoms than seasonal H3N2.Medical Research Council and the Wellcome Trust.

The related neuropeptides vasoactive intestinal peptide (VIP) and peptide histidine isoleucine (PHI) are expressed at high levels in the neurons of the suprachiasmatic nucleus (SCN), but their function in the regulation of circadian rhythms is unknown. To study the role of these peptides on the circadian system in vivo, a new mouse model was developed in which both VIP and PHI genes were disrupted by homologous recombination. In a light-dark cycle, these mice exhibited diurnal rhythms in activity which were largely indistinguishable from wild-type controls. In constant darkness, the VIP/PHI-deficient mice exhibited pronounced abnormalities in their circadian system. The activity patterns started approximately 8 h earlier than predicted by the previous light cycle. In addition, lack of VIP/PHI led to a shortened free-running period and a loss of the coherence and precision of the circadian locomotor activity rhythm. In about one-quarter of VIP/PHI mice examined, the wheel-running rhythm became arrhythmic after several weeks in constant darkness. Another striking example of these deficits is seen in the split-activity patterns expressed by the mutant mice when they were exposed to a skeleton photoperiod. In addition, the VIP/PHI-deficient mice exhibited deficits in the response of their circadian system to light. Electrophysiological analysis indicates that VIP enhances inhibitory synaptic transmission within the SCN of wild-type and VIP/PHI-deficient mice. Together, the observations suggest that VIP/PHI peptides are critically involved in both the generation of circadian oscillations as well as the normal synchronization of these rhythms to light.

Since its emergence in 2019, severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has caused hundreds of millions of cases and continues to circulate globally. To establish a novel SARS-CoV-2 human challenge model that enables controlled investigation of pathogenesis, correlates of protection and efficacy testing of forthcoming interventions, 36 volunteers aged 18–29 years without evidence of previous infection or vaccination were inoculated with 10 TCID50 of a wild-type virus (SARS-CoV-2/human/GBR/484861/2020) intranasally in an open-label, non-randomized study (ClinicalTrials.gov identifier NCT04865237 ; funder, UK Vaccine Taskforce). After inoculation, participants were housed in a high-containment quarantine unit, with 24-hour close medical monitoring and full access to higher-level clinical care. The study’s primary objective was to identify an inoculum dose that induced well-tolerated infection in more than 50% of participants, with secondary objectives to assess virus and symptom kinetics during infection. All pre-specified primary and secondary objectives were met. Two participants were excluded from the per-protocol analysis owing to seroconversion between screening and inoculation, identified post hoc. Eighteen (~53%) participants became infected, with viral load (VL) rising steeply and peaking at ~5 days after inoculation. Virus was first detected in the throat but rose to significantly higher levels in the nose, peaking at ~8.87 log10 copies per milliliter (median, 95% confidence interval (8.41, 9.53)). Viable virus was recoverable from the nose up to ~10 days after inoculation, on average. There were no serious adverse events. Mild-to-moderate symptoms were reported by 16 (89%) infected participants, beginning 2–4 days after inoculation, whereas two (11%) participants remained asymptomatic (no reportable symptoms). Anosmia or dysosmia developed more slowly in 15 (83%) participants. No quantitative correlation was noted between VL and symptoms, with high VLs present even in asymptomatic infection. All infected individuals developed serum spike-specific IgG and neutralizing antibodies. Results from lateral flow tests were strongly associated with viable virus, and modeling showed that twice-weekly rapid antigen tests could diagnose infection before 70–80% of viable virus had been generated. Thus, with detailed characterization and safety analysis of this first SARS-CoV-2 human challenge study in young adults, viral kinetics over the course of primary infection with SARS-CoV-2 were established, with implications for public health recommendations and strategies to affect SARS-CoV-2 transmission. Future studies will identify the immune factors associated with protection in those participants who did not develop infection or symptoms and define the effect of prior immunity and viral variation on clinical outcome. In the first SARS-CoV-2 challenge study in humans, 36 young, healthy adult participants were intranasally inoculated with virus and monitored for productive infection, symptoms, virus kinetics, antibody response and safety in a controlled setting.