Analysis of a series of clinical isolates of the swine-origin H1N1 influenza virus reveals that in mammalian models (mice, ferrets and macaques) the current pandemic virus is associated with more severe disease than a seasonal H1N1 strain. The viruses can also infect pigs but do not cause clinical signs. All antivirus drugs tested, including Tamiflu, were effective in cell culture against the new virus, lending support to the use of these compounds as a first line of defence against the pandemic. On 11 June 2009 the World Health Organization declared that the infections caused by a new strain of influenza A virus closely related to swine viruses had reached pandemic levels. Here, one of the first US isolates of the new swine-origin H1N1 influenza virus (S-OIV) is characterized, as well as several other S-OIV isolates, both in vitro and in vivo. Influenza A viruses cause recurrent outbreaks at local or global scale with potentially severe consequences for human health and the global economy. Recently, a new strain of influenza A virus was detected that causes disease in and transmits among humans, probably owing to little or no pre-existing immunity to the new strain. On 11 June 2009 the World Health Organization declared that the infections caused by the new strain had reached pandemic proportion. Characterized as an influenza A virus of the H1N1 subtype, the genomic segments of the new strain were most closely related to swine viruses1. Most human infections with swine-origin H1N1 influenza viruses (S-OIVs) seem to be mild; however, a substantial number of hospitalized individuals do not have underlying health issues, attesting to the pathogenic potential of S-OIVs. To achieve a better assessment of the risk posed by the new virus, we characterized one of the first US S-OIV isolates, A/California/04/09 (H1N1; hereafter referred to as CA04), as well as several other S-OIV isolates, in vitro and in vivo. In mice and ferrets, CA04 and other S-OIV isolates tested replicate more efficiently than a currently circulating human H1N1 virus. In addition, CA04 replicates efficiently in non-human primates, causes more severe pathological lesions in the lungs of infected mice, ferrets and non-human primates than a currently circulating human H1N1 virus, and transmits among ferrets. In specific-pathogen-free miniature pigs, CA04 replicates without clinical symptoms. The assessment of human sera from different age groups suggests that infection with human H1N1 viruses antigenically closely related to viruses circulating in 1918 confers neutralizing antibody activity to CA04. Finally, we show that CA04 is sensitive to approved and experimental antiviral drugs, suggesting that these compounds could function as a first line of defence against the recently declared S-OIV pandemic.

Background. Severe fever with thrombocytopenia syndrome (SFTS) is caused by SFTS virus (SFTSV), a novel bunyavirus reported to be endemic in central and northeastern China. This article describes the first identified patient with SFTS and a retrospective study on SFTS in Japan.

Abstract Monkeypox virus (MPXV) is a zoonotic orthopoxvirus that causes smallpox-like symptoms in humans and caused an outbreak in May 2022 that led the WHO to declare global health emergency. In this study, from a screening of approved-drug libraries using an MPXV infection cell system, atovaquone, mefloquine, and molnupiravir exhibited anti-MPXV activity, with 50% inhibitory concentrations of 0.51-5.2 μM, which is more potent than cidofovir. Whereas mefloquine was suggested to inhibit viral entry, atovaquone and molnupiravir targeted post-entry process to impair intracellular virion accumulation. Inhibitors of dihydroorotate dehydrogenase, an atovaquone’s target enzyme, showed conserved anti-MPXV activities. Combining atovaquone with tecovirimat enhanced the anti-MPXV effect of tecovirimat. Quantitative mathematical simulations predicted that atovaquone can promote viral clearance in patients by seven days at clinically relevant drug concentrations. Moreover, atovaquone and molnupiravir exhibited pan- Orthopoxvirus activity against vaccinia and cowpox viruses. These data suggest that atovaquone would be potential candidates for treating monkeypox.

Abstract We screened steroid compounds to obtain a drug expected to block host inflammatory responses and MERS-CoV replication. Ciclesonide, an inhaled corticosteroid, suppressed replication of MERS-CoV and other coronaviruses, including SARS-CoV-2, the cause of COVID-19, in cultured cells. The effective concentration (EC 90 ) of ciclesonide for SARS-CoV-2 in differentiated human bronchial tracheal epithelial cells was 0.55 μM. Ciclesonide inhibited formation of double membrane vesicles, which anchor the viral replication-transcription complex in cells. Eight consecutive passages of 43 SARS-CoV-2 isolates in the presence of ciclesonide generated 15 resistant mutants harboring single amino acid substitutions in non-structural protein 3 (nsp3) or nsp4. Of note, ciclesonide still suppressed replication of all these mutants by 90% or more, suggesting that these mutants cannot completely overcome ciclesonide blockade. These observations indicate that the suppressive effect of ciclesonide on viral replication is specific to coronaviruses, highlighting it as a candidate drug for the treatment of COVID-19 patients. Importance The outbreak of SARS-CoV-2, the cause of COVID-19, is ongoing. To identify the effective antiviral agents to combat the disease is urgently needed. In the present study, we found that an inhaled corticosteroid, ciclesonide suppresses replication of coronaviruses, including beta-coronaviruses (MHV-2, MERS-CoV, SARS-CoV, and SARS-CoV-2) and an alpha-coronavirus (HCoV-229E) in cultured cells. The inhaled ciclesonide is safe; indeed, it can be administered to infants at high concentrations. Thus, ciclesonide is expected to be a broad-spectrum antiviral drug that is effective against many members of the coronavirus family. It could be prescribed for the treatment of MERS, and COVID-19.

Abstract Severe fever with thrombocytopenia syndrome (SFTS) caused by Dabie bandavirus (formerly SFTS virus [SFTSV]) is an emerging hemorrhagic infectious disease with a high case-fatality rate. One of the best strategies for preventing SFTS is to develop a vaccine, which is expected to induce both humoral and cellular immunity. We applied a highly attenuated but still immunogenic vaccinia virus strain LC16m8 (m8) as a recombinant vaccine for SFTS. Recombinant m8s expressing SFTSV nucleoprotein (m8-N), envelope glycoprotein precursor (m8-GPC), and both N and GPC (m8-N+GPC) in the infected cells were generated. Both m8-GPC- and m8-N+GPC-infected cells were confirmed to produce SFTSV-like-particles (VLP) in vitro , and the N was incorporated in the VLP produced by the infection of cells with m8-N+GPC. Specific antibodies to SFTSV were induced in mice inoculated with each of the recombinant m8s, and the mice were fully protected from lethal challenge with SFTSV at both 10 3 TCID 50 and 10 5 TCID 50 . In mice that had been immunized with vaccinia virus strain Lister in advance of m8-based SFTSV vaccine inoculation, protective immunity against the SFTSV challenge was also conferred. The pathological analysis revealed that mice immunized with m8-GPC or m8-N+GPC did not show any histopathological changes without any viral antigen-positive cells, whereas the control mice showed focal necrosis with inflammatory infiltration with SFTSV antigen-positive cells in tissues after SFTSV challenge. The passive serum transfer experiments revealed that sera collected from mice inoculated with m8-GPC or m8-N+GPC but not with m8-N conferred protective immunity against lethal SFTSV challenge in naïve mice. On the other hand, the depletion of CD8-positive cells in vivo did not abrogate the protective immunity conferred by m8-based SFTSV vaccines. Based on these results, the recombinant m8-GPC and m8-N+GPC were considered promising vaccine candidates for SFTS. Author Summary Severe fever with thrombocytopenia syndrome (SFTS) is an emerging viral hemorrhagic fever with a high case-fatality rate (approximately 5% to >40%). Indigenous SFTS has been reported in China, Japan, South Korea, and Vietnam. Thus, the development of an effective vaccine for SFTS is urgently needed. Vaccinia virus (VAC) was previously used as a vaccine for smallpox. Unfortunately, after these strains, the so-called second generation of VAC used during the eradication campaign was associated with severe adverse events, and the third generation of VAC strains such as LC16m8 (m8) and modified vaccinia Ankara (MVA) was established. m8 is confirmed to be highly attenuated while still maintaining immunogenicity. m8 is licensed for use in healthy people in Japan. At the present time, approximately 100,000 people have undergone vaccination with m8 without experiencing any severe postvaccine complications. At present, third-generation VAC strains are attractive for a recombinant vaccine vector, especially for viral hemorrhagic infectious diseases, such as Ebola virus disease, Lassa fever, Crimean-Congo hemorrhagic fever, and SFTS. We investigated the practicality of an m8-based recombinant vaccine for SFTS as well as other promising recombinant VAC-based vaccines for viral hemorrhagic infectious diseases.

Steroid compounds, which are expected to have dual functions in blocking host inflammation and MERS-CoV replication, were screened from a chemical library. Within this library, ciclesonide, an inhaled corticosteroid, suppressed human coronavirus replication in cultured cells, but did not suppress replication of respiratory syncytial virus or influenza virus. The effective concentration of ciclesonide to block SARS-CoV-2 (the cause of COVID-19) replication (EC90) was 6.3 μM. After the eleventh consecutive MERS-CoV passage in the presence of ciclesonide, a resistant mutation was generated, which resulted in an amino acid substitution (A25V) in nonstructural protein (NSP) 15, as identified using reverse genetics. A recombinant virus with the mutation was also resistant to ciclesonide suppression of viral replication. These observations suggest that the effect of ciclesonide was specific to coronavirus, suggesting this is a candidate drug for treatment of patients suffering MERS or COVID-19.

Lymphocytic choriomeningitis virus (LCMV) is a prototypic arenavirus. The viral genome consists of two RNA segments, L and S. The 5'- and 3'-termini of both L and S segments are highly conserved among arenaviruses. These regions consist of 19 complementary base pairs and are essential for viral genome replication and transcription. In addition to these 19 nucleotides in the 5'- and 3'-termini, there are untranslated regions (UTRs) composed of 58 and 41 nucleotide residues in the 5' and 3' UTRs, respectively, in the LCMV S segment. Their functional roles, however, have yet to be elucidated. In this study, a reverse genetics and a minigenome system for the LCMV strain WE were established and used to analyze the function of these regions. The results obtained from these analyses, plus RNA secondary structure prediction, revealed that not only these 19 nucleotides but also the 20th–40th and 20th–38th nucleotides located downstream of the 19 nucleotides in the 5'- and 3'-termini, respectively, are heavily involved in viral genome replication and transcription. Furthermore, the introduction of mutations in these regions depressed viral propagation in vitro and enhanced attenuation in vivo. Conversely, recombinant LCMVs (rLCMVs), which had various deletions in the other UTRs, propagated as well as wild-type LCMV in vitro but were attenuated in vivo. Most mice previously infected with rLCMVs with mutated UTRs, when further infected with a lethal dose of wild-type LCMV, survived. These results suggest that rLCMVs with mutated UTRs could be candidates for an LCMV vaccine.

Abstract Monkeypox virus (MPXV) is a neglected zoonotic pathogen that caused a worldwide outbreak in May 2022. Given the lack of an established therapy, the development of an anti-MPXV strategy is of vital importance. To identify drug targets for the development of anti-MPXV agents, we screened a chemical library using an MPXV infection cell assay and found that gemcitabine, trifluridine, and mycophenolic acid (MPA) inhibited MPXV propagation. These compounds showed broad-spectrum anti-orthopoxvirus activities and presented lower 90% inhibitory concentrations (0.032-1.40 μM) than brincidofovir, an approved anti-smallpox agent. These three compounds have been suggested to target the post-entry step to reduce the intracellular production of virions. Knockdown of inosine monophosphate dehydrogenase (IMPDH), the rate-limiting enzyme of guanosine biosynthesis and a target of MPA, dramatically reduced MPXV DNA production. Moreover, supplementation with guanosine recovered the anti-MPXV effect of MPA, suggesting that IMPDH and its guanosine biosynthetic pathway regulate MPXV replication. By targeting IMPDH, we identified a series of compounds with stronger anti-MPXV activity than MPA. These evidences propose that IMPDH is a potential target for the development of anti-MPXV agents. Importance Monkeypox is a zoonotic disease caused by infection with the monkeypox virus, and a worldwide outbreak occurred in May 2022. The smallpox vaccine has recently been approved for clinical use against monkeypox in the United States. Although brincidofovir and tecovirimat are drugs approved for the treatment of smallpox by the U.S. Food and Drug Administration, their efficacy against monkeypox has not been established. Moreover, these drugs may present negative side effects. Therefore, new anti-monkeypox virus agents are needed. This study revealed that gemcitabine, trifluridine, and mycophenolic acid inhibited monkeypox virus propagation, exhibited broad-spectrum anti-orthopoxvirus activities. We also suggested inosine monophosphate dehydrogenase as a potential target for the development of anti-monkeypox virus agents. By targeting this molecule, we identified a series of compounds with stronger anti-monkeypox virus activity than mycophenolic acid.

Abstract Background Severe fever with thrombocytopenia syndrome virus (SFTSV) causes severe hemorrhagic fever in humans and cats. Clinical symptoms of SFTS-infected cats resemble to those of SFTS patients and SFTS-contracted cats shows high levels of viral RNA loads in the serum and body fluids. Due to the risk of direct infection from SFTS-infected cats to human, it is important to diagnose SFTS-suspected animals. Methodology/Principle findings Four primer sets were newly designed from consensus sequences constructed by 108 strains of SFTSV. A reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) with these four primer sets were successfully and specifically detected several clades of SFTSV. Their limits of detection are 1-10 copies/reaction. By this RT-PCR, 5 cat cases among 56 SFTS-suspected animal cases were diagnosed as SFTS. From these cats, IgM or IgG against SFTSV were detected by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), but not neutralizing antibodies by plaque reduction neutralization titer (PRNT) test. This phenomenon is similar to those of fatal SFTS patients. Conclusion/Significance This newly developed RT-PCR could detect SFTSV RNA of several clades from SFTS-suspected animals. In addition to ELISA and PRNT test, the useful laboratory diagnosis systems of SFTS-suspected animals has been made in this study. Author summary This study developed RT-PCR to detect SFTS animal cases. This assay could detect SFTSV RNA belonging to different clades. Cats diagnosed as SFTS had IgM or IgG, but not neutralizing antibodies. SFTS cat cases were distributed in the area where SFTS patients have been reported highly, indicating the establishment of the circulation of SFTSV in the environment. These diagnostic assays could be helpful tools to detect and not to miss SFTS animal cases.