智利Aysén地区鲑鱼立克次体败血症传播模型构建及区域防控策略评估

本研究针对智利海水鲑鱼养殖中高发的鲑鱼立克次体败血症(SRS)这一重大动物疫病，利用InterSpread Plus(ISP)状态转换模型框架，构建了Aysén地区SRS传播动态模型。研究人员通过2011-2020年432个养殖场数据，模拟评估了19种防控情景，发现即时清群、战略性地减少30%高连通性养殖场、以及实施有效性≥75%持续9个月的疫苗是最有效的防控策略。该研究为智利鲑鱼养殖业提供了重要的决策支持工具，对减少抗生素使用、控制疫病传播具有重要实践意义。

　　

在智利蓬勃发展的鲑鱼养殖业背后，潜伏着一个持续三十余年的"隐形杀手"——鲑鱼立克次体败血症(Salmonid Rickettsial Septicaemia, SRS)。这种由Piscirickettsia salmonis(P. salmonis)引起的疾病自1989年首次暴发以来，已成为智利鲑鱼养殖业最严重的威胁之一，每年造成至少7亿美元的经济损失。更令人担忧的是，尽管政府实施了包括强制休渔期、生物安全措施和疫苗接种在内的多项防控政策，SRS仍在智利鲑鱼养殖场中呈地方性流行，成为抗生素使用的最主要原因，引发了严重的抗菌素耐药性担忧。

面对这一严峻挑战，由City University of Hong Kong等机构的研究人员组成的团队将目光投向了智利第二大鲑鱼养殖区——Aysén地区。与先前研究的Los Lagos地区不同，Aysén地区拥有更为复杂的地理环境，遍布岛屿和峡湾，这使得疾病传播模式可能存在显著差异。研究人员创新性地应用了原本为陆生动物疾病设计的InterSpread Plus(ISP)软件，构建了"SRS-Aysén-Chile"(ISAC)模型，旨在解决两个关键问题：一是能否准确模拟SRS在复杂水域环境中的传播动态；二是如何评估不同区域防控策略的实际效果。这项开创性研究最终发表在《Preventive Veterinary Medicine》上，为水产养殖疾病防控提供了新思路。

研究团队采用了多项关键技术方法：1) 基于2011-2020年智利国家渔业和水产养殖局(Sernapesca)提供的432个养殖场数据构建数据库；2) 使用ISP 6.02.44软件建立状态转换模型，模拟养殖场在易感、潜伏、感染等状态间的转换；3) 应用BetaPert分布处理参数不确定性；4) 采用偏秩相关系数(PRCC)进行敏感性分析；5) 设计19种防控情景进行模拟比较，包括清群策略、养殖密度调整和疫苗接种方案等。

研究结果部分呈现了丰富发现：

3.1. Aysén地区海水鲑鱼生产描述性统计
数据显示，2011-2020年间该地区共有432个养殖场的1053个生产周期，其中76%养殖大西洋鲑(Salmo salar)。每周平均有150个活跃养殖场，37%的养殖周期鱼群数量超过100万尾。SRS的中位流行率为58.6%，每周平均新增3例，暴发持续时间中位数为15周。

3.2. 敏感性分析
关键参数对模型结果的影响程度依次为：大西洋鲑养殖场SRS持续时间>潜伏期>大西洋鲑疫苗有效性。值得注意的是，疫苗保护期和接种率参数影响不显著，反映出当前疫苗在现场条件下的局限性。

3.3. 模型验证
ISAC模型在区域水平上表现出色，六年间模拟周流行率的准确度中位数为95.0%(范围：91.7-96.0%)。但在37个养殖小区中，有20个小区准确度超过80%，表现出空间异质性，可能与复杂水域环境下的传播路径模拟不足有关。

3.4. 情景分析
在评估的19种防控情景中，三种策略表现最为突出：1) 即时清群(D1)使年发病率降低至0.95例/100养殖场周；2) 战略性移除30%高连通性养殖场(SR3)；3) 实施有效性≥95%持续9个月的疫苗(V3)。值得注意的是，延迟清群或仅在鱼群达到75%目标体重时清群效果显著降低。疫苗接种情景显示，当保护期超过9个月后，效果提升不再明显。

研究团队还估算了不同情景下的经济影响。以2013-14年为例，基线模型(无干预)预计可收获2.596亿尾鱼，使用864次抗生素治疗。最有效的即时清群策略(D1)虽可将发病率降低60%，但鱼获量减少至1.107亿尾。而高效疫苗策略(V4)在维持相似鱼获量(2.651亿尾)的同时，可将抗生素使用减少60%至342次。

在讨论部分，研究人员指出ISAC模型虽然存在使用欧氏距离而非实际水道距离的局限性，但仍成功捕捉了SRS在区域水平的传播动态。该研究首次证明ISP软件可应用于复杂水域环境下的疾病模拟，为水产养殖疾病防控提供了新工具。特别值得关注的是，研究发现当前疫苗在现场条件下的保护效果有限，开发有效性≥95%的疫苗应是未来重点。同时，研究强调需要综合评估防控策略的经济性，因为即使是最有效的即时清群策略，也可能因巨大的经济损失而难以实施。

这项研究的现实意义在于，它为政策制定者提供了科学依据来权衡不同防控策略的利弊。在疫苗技术取得突破前，战略性地调整养殖密度可能是较为可行的过渡方案。研究也提示，解决SRS问题需要行业协作，因为单个养殖场的防控措施效果有限，必须从区域层面统筹规划。未来研究可进一步整合水动力数据、完善经济评估模型，并为其他水产养殖疾病的防控提供借鉴。

总的来说，这项研究不仅为智利鲑鱼养殖业的可持续发展提供了科学支持，也为全球水产养殖疾病防控树立了区域化管理的典范。随着抗菌素耐药性问题的日益严峻，这种基于模型的防控策略优化方法显得尤为重要，为实现"同一个健康"目标贡献了水产养殖领域的解决方案。