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11 January 2023 Analysis of the Immune Response and Identification of Antibody Epitopes Against the Sigma C Protein of Avian Orthoreovirus Following Immunization with Live or Inactivated Vaccines
W.H. Dawe, D.R. Kapczynski, E.G. Linnemann, V.R. Gauthiersloan, H.S. Sellers
Author Affiliations +
Abstract

Avian orthoreoviruses are causative agents of tenosynovitis and viral arthritis in both chickens and turkeys. Current commercial reovirus vaccines do not protect against disease caused by emerging variants. Custom-made inactivated reovirus vaccines are commonly utilized to help protect commercial poultry against disease. Antibody epitopes located on the viral attachment protein, σC, involved in virus neutralization, have not been clearly identified. In this study, the S1133 vaccine strain (Genetic Cluster 1 [GC1], a GC1 field isolate (117816), and a GC5 field isolate (94826) were determined to be genetically and serologically unrelated. In addition, chickens were vaccinated with either a commercial S1133 vaccine, 117816 GC1, or 94826 GC5, and sera were used in peptide microarrays to identify linear B-cell epitopes within the σC protein. Specific-pathogen-free (SPF) chickens were vaccinated twice with either: 1) live and live, 2) inactivated and inactivated, or 3) a combination of live and inactivated vaccines. Epitope mapping was performed on individual serum samples from birds in each group using S1133, 117816, and 94826 σC sequences translated into an overlapping peptides and spotted onto microarray chips. Vaccination with a combination of live and inactivated viruses resulted in a greater number of B-cell binding sites on the outer-capsid domains of σC for 117816 and 94826, but not for S1133. In contrast, the S1133-vaccinated birds demonstrated fewer epitopes, and those epitopes were located in the stalk region of the protein. However, within each of the vaccinated groups, the highest virus-neutralization titers were observed in the live/inactivated groups. This study demonstrates differences in antibody binding sites within σC between genetically and antigenically distinct reoviruses and provides initial antigenic characterization of avian orthoreoviruses and insight into the inability of vaccine-induced antibodies to provide adequate protection against variant reovirus-induced disease.

Análisis de la respuesta inmune e identificación de epítopos de anticuerpos contra la proteína Sigma C de Orthoreovirus aviar después de la inmunización con vacunas vivas o inactivadas.

Los ortoreovirus aviares son agentes causantes de tenosinovitis y artritis viral tanto en pollos como en pavos. Las vacunas de reovirus comerciales actuales no protegen contra la enfermedad causada por variantes emergentes. Las vacunas de reovirus inactivadas hechas a medida se utilizan comúnmente para ayudar a proteger a las aves comerciales contra enfermedades. Los epítopos de anticuerpos ubicados en la proteína de unión viral, σC, involucrada en la neutralización del virus, no se han identificado claramente. En este estudio, se determinó que la cepa vacunal S1133 (Grupo genético 1 (GC1), un aislado de campo del grupo genético 1 (117816) y un aislado de campo del grupo genético 5 (GC5) (94826) no tenían ninguna relación genética ni serológica. Además, los pollos se vacunaron con una vacuna comercial S1133, 117816 GC1 o 94826 GC5, y se usaron sueros en micromatrices de péptidos para identificar epítopos de células B lineales dentro de la proteína σC. Pollos libres de patógenos específicos (SPF) fueron vacunados dos veces con: 1) vivo y vivo, 2) inactivado e inactivado, o 3) una combinación de vacunas vivas e inactivadas. El mapeo de epítopos se realizó en muestras de suero individuales de aves en cada grupo usando secuencias S1133, 117816 y 94826 σC colocadas en microchips. La vacunación con una combinación de virus vivos e inactivados dio como resultado un mayor número de sitios de unión de células B en los dominios de la cápside externa de σC para 117816 y 94826, pero no para S1133. Por el contrario, las aves vacunadas con S1133 demostraron menos epítopos y esos epítopos estaban ubicados en la región del tallo de la proteína. Sin embargo, dentro de cada uno de los grupos vacunados, los títulos de neutralización de virus más altos se observaron en los grupos vivos/inactivados. Este estudio demuestra diferencias en los sitios de unión de anticuerpos dentro de σC entre reovirus genética y antigénicamente distintos y proporciona una caracterización antigénica inicial de los ortoreovirus aviares y una idea de la incapacidad de los anticuerpos inducidos por la vacuna para proporcionar una protección adecuada contra la enfermedad inducida por reovirus variante.

W.H. Dawe, D.R. Kapczynski, E.G. Linnemann, V.R. Gauthiersloan, and H.S. Sellers "Analysis of the Immune Response and Identification of Antibody Epitopes Against the Sigma C Protein of Avian Orthoreovirus Following Immunization with Live or Inactivated Vaccines," Avian Diseases 66(4), 465-478, (11 January 2023). https://doi.org/10.1637/aviandiseases-D-22-99992
Received: 15 August 2022; Accepted: 1 September 2022; Published: 11 January 2023
JOURNAL ARTICLE
11 PAGES


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KEYWORDS
antibody
avian reovirus
epitope
immune response
vaccine
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