《Vaccines》：Post-Vaccination Seromonitoring of Cattle and Buffalo Calves Following Brucella abortus S19 Vaccination: A Multi-Region and Multi-Time Point Study Across India (2021–2023)
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背景： 布鲁氏菌流产菌（Brucella abortus）S19疫苗是国家布鲁氏菌病控制计划的基石。监测接种后的免疫反应对于评估不同地区和物种间的疫苗性能至关重要。方法： 于2021–2022年（第一阶段）和2022–2023年（第二阶段）在印度七个地理区域开
背景： 布鲁氏菌流产菌（Brucella abortus）S19疫苗是国家布鲁氏菌病控制计划的基石。监测接种后的免疫反应对于评估不同地区和物种间的疫苗性能至关重要。方法： 于2021–2022年（第一阶段）和2022–2023年（第二阶段）在印度七个地理区域开展了一项两阶段的全国性血清学监测研究。共从接种S19疫苗的4–8月龄牛和水牛犊牛中采集了51,759份血清样本，采样时间点为接种后不同天数（DPV）间隔。样本采用自主研发的基于蛋白G的间接酶联免疫吸附试验（iELISA）进行分析，并计算血清转化率。进行了统计学比较，并绘制了空间异质性图谱。结果： 总体血清转化率为70.96%，第一阶段血清阳性率（76.05%）高于第二阶段（65.66%）。区域层面，西部（81.8%）和南部（80.77%）地区疫苗效力最高，中部地区最低（65.89%）。抗体动力学在接种后21–45天（DPV）达到峰值（73.14%），随后逐渐下降至91–120 DPV时的43.27%。观察到明显的物种效应，牛犊牛的血清转化率（77.12%）高于水牛犊牛（67.34%）。结论： 这项大规模系统性评估表明，S19疫苗可诱导显著的血清转化，且存在区域、时间和物种特异性差异。这些发现为完善和加强印度国家布鲁氏菌病控制计划提供了关键证据。
印度牛和水牛犊牛接种布鲁氏菌S19疫苗后血清学监测的多区域、多时间点研究解读
一、研究背景与意义
布鲁氏菌病是一种高度传染的人兽共患传染病，影响多种家养和野生动物，对全球畜牧业和公共卫生构成重大威胁。该病主要由布鲁氏菌属（Brucella）细菌引起，其中流产布鲁氏菌（B. abortus）主要感染牛和水牛，导致流产、不孕和产奶量下降等繁殖障碍，造成严重的经济损失。人类感染后表现为波状热、乏力及关节疼痛，若未及时治疗可转为慢性。截至2025年，布鲁氏菌病仍是全球特别是发展中国家的重要公共卫生问题，每年报告约50万人类病例。全球牛布鲁氏菌病血清流行率介于0.2%至35%之间，非洲、中东和南亚等疫苗接种和监测有限的地区流行率最高。在印度，水牛布鲁氏菌病流行率为15–30%，牛为6.5–8.5%，北部和西部各邦（如旁遮普、拉贾斯坦和北方邦）流行率更高，而南部各邦（如卡纳塔克邦和泰米尔纳德邦）流行率较低（7–9%）。这种区域差异凸显了受当地养殖方式、监测和兽医干预影响的布鲁氏菌病控制的复杂性。
流产布鲁氏菌S19疫苗作为全球牛布鲁氏菌病控制策略的核心组成部分，也是印度免疫接种的主要选择。作为一种减毒活疫苗，S19常规接种于4–8月龄雌性犊牛，以建立针对流产布鲁氏菌的持久保护性免疫。然而，疫苗性能并非均匀一致，可能受到动物年龄、剂量、接种途径和时间以及区域特定的畜群管理实践等因素影响。此外，S19疫苗的一个显著缺点是干扰血清学诊断检测（如虎红平板凝集试验RBPT和酶联免疫吸附试验ELISA），难以区分接种动物与自然感染动物。现场层面的疫苗性能还可能受到冷链维护疏漏、疫苗管理不一致以及不同牛品种、农业生态条件和管理系统相关免疫反应差异的影响。因此，系统性血清学监测对于评估疫苗诱导免疫和优化大规模疾病控制计划下的免疫策略至关重要。本研究旨在评估印度国家动物疾病控制计划（NADCP）下2021–2023年间接种流产布鲁氏菌S19疫苗的犊牛接种后血清转化反应，包括不同地理区域的抗体反应、多个接种后天数（DPV）间隔的时间变化，以及牛和水牛之间的物种差异。
二、主要技术方法
研究人员采用两阶段横断面血清学监测设计，于2021–2022年（第一阶段）和2022–2023年（第二阶段）在印度七个地理区域（南部、北部、东北部、西部、东部、中部和联邦属地UT）开展研究。采用分层抽样设计，以县为初级分层单位，依据牲畜密度、疫苗接种覆盖率和操作可行性标准进行选择。样本量使用标准统计方法确定，在95%置信水平和指定精度下，最小所需样本量约为每层138只动物，经有限总体校正后调整样本量为每层130–140只。研究实际共纳入51,759份血清样本，远超最低要求。样本来自21个邦和4个联邦属地（第一阶段）及17个邦和3个联邦属地（第二阶段），覆盖882个县、38个邦和7个联邦属地。所有血清样本采用自主研发的基于蛋白G的间接ELISA（iELISA）检测，以百分比阳性率（PP）判定阴阳性（PP<25%为阴性，PP>25%为阳性）。统计分析采用卡方检验（p<0.05）和方差分析（ANOVA）结合Tukey事后检验（p<0.05），地理变异使用QGIS（v3.16）绘图。
三、研究结果
3.1 第一阶段和第二阶段布鲁氏菌病血清学监测结果
第一阶段覆盖21个邦和4个联邦属地共491个县，分析了26,389份牛血清样本（23,520份牛和2,869份水牛），全国总体血清转化率为76.05%。西部（81.8%）、东部（80.85%）和南部（80.77%）地区血清转化率最高，其次为东北部（73.91%）、北部（68.82%）和中部（65.89%）地区，联邦属地（德里、昌迪加尔、查谟和克什米尔、拉达克）阳性率为79.65%。第二阶段包括17个邦和3个联邦属地共391个县，检测25,370份血清样本（22,740份牛和2,630份水牛），血清转化率下降至65.66%。东北部（73.52%）、联邦属地（73.23%）和北部（71.53%）地区最高，而南部（70.63%）、西部（67.77%）、东部（57.73%）和中部（55.79%）地区较低。
3.2 两阶段布鲁氏菌病血清转化的日间趋势
两个阶段的日间分析显示，血清阳性率在接种后21–45天达到峰值，随后逐渐下降。第一阶段21–45 DPV时血清阳性率为77.91%，至91–120 DPV降至49.17%；第二阶段21–45 DPV时为68.11%，至91–120 DPV降至35.25%。全国血清转化率从第一阶段的76.05%下降至第二阶段的65.66%，表明抗体反应随时间推移和监测阶段间逐渐下降。
3.3 物种和区域特异性免疫反应模式
第一阶段中，牛血清转化率（77.12%）高于水牛（67.34%）。牛中南部（82.48%）、东部（81.15%）和西部（80.79%）地区免疫反应最强，中部最低（67.47%）。水牛中西部（87.19%）和联邦属地（85.45%）血清转化率最高，东部（28.57%）和中部（50.72%）显著较低。两个物种的抗体峰值均出现在21–45 DPV。第二阶段总体血清转化率略有下降，牛为65.80%，水牛为64.48%。南部（71.18%）、东北部（73.50%）和联邦属地（75.20%）反应最强，中部地区牛血清转化率为57.96%。
3.4 跨阶段区域血清学监测趋势
基于51,759份样本的合并数据集，全国总体血清转化率为70.96%（36,730份阳性）。南部地区血清阳性犊牛数最高（75.10%），其次为联邦属地（76.80%）、东北部（73.74%）和西部（72.98%）。北部（69.49%）、东部（68.75%）和中部（61.46%）地区血清转化率较低。所有区域均在21–45 DPV间隔出现峰值血清阳性率。
3.5 布鲁氏菌抗体反应动力学
两个阶段（2021–2023）中，布鲁氏菌抗体血清阳性率呈现特征性时间模式，21–45 DPV时峰值为73.14%，随后逐渐下降至46–60 DPV的67.71%、61–90 DPV的64.01%和91–120 DPV的43.27%。
3.6 流产布鲁氏菌S19疫苗接种后血清转化模式的统计评估
第一阶段26,389份样本中20,071份阳性，总体血清转化率76.05%。卡方检验显示区域间血清转化差异具有统计学显著性（牛χ2=56.84，水牛χ2=30.85，合并χ2=74.82；p<0.05）。95%置信区间较窄，表明大样本量下估计可靠。第二阶段25,370份样本中16,659份阳性，总体血清转化率65.66%。卡方分析再次显示显著区域差异（牛χ2=98.05，水牛χ2=42.04，合并χ2=42.04；p<0.05）。合并分析中，DPV组间血清阳性率差异显著（χ2=198.80；p<0.05），95%置信区间为60.407–63.658。
四、讨论与结论
讨论部分指出，全国总体血清转化率70.96%表明S19疫苗接种后产生了稳健的免疫反应，与先前研究一致。第一阶段（76.05%）与第二阶段（65.66%）之间10.39%的显著下降提示疫苗接种实施、冷链维护或计划执行可能存在不一致性。抗体反应在21–45 DPV达到峰值并逐渐下降的模式符合S19疫苗的既定免疫动力学特征，确认21–45 DPV是接种后血清学监测的最佳窗口期。牛比水牛持续更高的血清转化率（第一阶段77.12%对67.34%；第二阶段65.80%对64.49%）表明两个物种间存在内在免疫反应差异，可能与生理和免疫遗传学差异有关。区域异质性反映了疫苗接种覆盖率、冷链基础设施、畜牧管理实践和行政协调方面的差异。S19疫苗诱导的持续性抗体可能干扰常规血清学检测（如RBPT和补体结合试验CFT），区分接种与感染动物仍面临诊断挑战。研究局限性包括血清学检测无法完全区分疫苗诱导抗体与自然感染抗体、缺乏未接种对照组以及分层抽样设计的聚类效应未通过多水平统计方法显式建模。
结论部分总结认为，这项大规模全国性血清学监测研究为S19疫苗在印度多样化农业气候和管理条件下的现场性能提供了有力证据。总体血清转化率70.96%表明S19疫苗接种可诱导犊牛产生实质性免疫反应，重申其在国家动物疾病控制计划（NADCP）中的关键作用。然而，第一阶段与第二阶段之间观察到的血清转化率下降以及显著的区域差异，凸显了疫苗接种覆盖率、冷链维护和实施效率等操作因素对疫苗结果的影响。研究明确确定抗体反应在接种后21–45天内达到峰值，将该窗口确定为接种后血清学监测的最佳时期。牛比水牛持续更高的血清转化率强调了在疫苗接种策略和监测框架中需要考虑物种特异性因素。中部和东部印度等地区血清转化率较低表明计划实施存在差距，需要针对性干预。加强冷链基础设施、现场培训和监测系统对于确保各地区疫苗性能一致至关重要。开发并整合DIVA兼容诊断工具或替代性疫苗接种策略将是提高布鲁氏菌病监测计划精确性的关键。
