《Preventive Veterinary Medicine》：Within-herd prevalence and temporal changes of bovine leukosis in Québec dairy herds
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牛白血病病毒（BLV）尽管具有可根除性，在北美奶牛群中仍广泛流行。本研究旨在描述2022年魁北克奶牛群的BLV群内流行率（WHP），评估其与牛群规模的关联，并评价2017–2018年至2022年间WHP的变化。2022年采用大罐奶ELISA并结合样本稀释以改善
牛白血病病毒（BLV）尽管具有可根除性，在北美奶牛群中仍广泛流行。本研究旨在描述2022年魁北克奶牛群的BLV群内流行率（WHP），评估其与牛群规模的关联，并评价2017–2018年至2022年间WHP的变化。2022年采用大罐奶ELISA并结合样本稀释以改善在宽WHP范围内的估计，对4,465个牛群开展普查。对两个时期均有数据的3,400个牛群进行纵向分析。2022年，11%的牛群被判定为BLV阴性，总体平均WHP为51%，55%的牛群呈现极高流行率（≥50%）。牛群规模与WHP呈曲线关联，中等规模牛群的流行率略低。2017–2018年至2022年间，23%的牛群WHP类别下降，67%保持稳定，10%上升。初始流行率为高（30–49%）的牛群更可能出现WHP下降，而多数极高（>50%）WHP牛群保持不变。与预期相反，牛群扩张与WHP下降的更高几率相关。总体而言，这些发现表明BLV流行病学状况随时间有适度改善，但很大比例牛群仍存在持续高感染水平。尽管牛群水平实现BLV无疫状态是可行的，但实现群体水平的实质性下降可能需要更协调和有针对性的控制措施，尤其是针对高流行率牛群。
研究背景方面，牛地方流行性白血病是由牛白血病病毒（BLV）引起的慢性感染，通常呈亚临床经过，但可通过降低产奶量、损害繁殖性能、免疫抑制和过早淘汰造成显著经济损失。加拿大研究估计，阿尔伯塔省典型农场中BLV感染牛的年部分净收入为7,600加元，而未感染牛为8,300加元；美国研究报告BLV群内流行率（WHP）与平均牛群产奶量之间存在剂量-反应关系，WHP每增加10%，每头牛每泌乳期产奶量减少115 kg。2015年研究估计加拿大海洋地区91%的奶牛群至少有一头BLV血清阳性牛，41%的牛群WHP超过50%；2024年基于魁北克三个地区93个奶牛群全部泌乳牛（n=7,612）个体检测的研究报告87%的牛群被感染，感染牛WHP变异极大，范围为0至90%；阿尔伯塔省92%的奶牛群被认为感染BLV。这与许多欧洲国家及新西兰近期已根除该病的情况形成鲜明对比。不同于许多其他传染病，牛白血病可在牛群、地区乃至整个国家水平根除。研究人员近期在魁北克的研究发现，14%的研究牛群可以>95%置信度被认证为无该病，且在感染牛群中15%的感染动物流行率低（即WHP≤10%），证实即使在加拿大生产条件下白血病也可在牛群中被有效控制或根除。在魁北克，最近基于概率抽样的群体代表性BLV牛群水平流行率和WHP估计来自1998–2003年，当时牛群水平流行率估计为62%，34个魁北克奶牛群样本中WHP中位数为35%；而近期研究依赖有限地区牛群的便利样本。尽管具有群体代表性，这些估计仅基于少数牛群且已超过20年，因此需要更新魁北克当前BLV流行病学状况的评估。大罐奶ELISA抗体（ELISA-Ab）检测为牛群水平BLV监测提供了实用、经济有效的方法，并可从调整后的光密度（OD）值估计牛群WHP。然而在中高感染水平牛群中，大罐奶中的抗体浓度可能使检测饱和，限制了对高WHP牛群的分辨能力。研究人员近期证明样本稀释可扩展三种不同ELISA-Ab检测的动态范围，允许在更广泛感染水平范围内更准确估计WHP。本研究主要目的是描述2022年魁北克奶牛场普查中的BLV WHP并评估其与牛群规模的关联；次要目的是描述2017–2018年至2022年间BLV WHP的时间变化，并评估基线牛群WHP、基线牛群规模及牛群规模变化是否与牛群水平BLV WHP的时间变化相关。研究人员假设大多数魁北克奶牛群受BLV影响且WHP范围广泛；假设2017–2018年至2022年间WHP将适度下降，因为初始2017–2018年采样轮结果已与生产者分享，可能提高对BLV的认识和实施控制措施的可能性，但由于未提供支持控制措施的具体激励，预期变化适度；最后假设2017–2018年至2022年间牛群规模大幅增加的牛群不太可能显示BLV WHP改善，因为牛群扩张常与从不可靠来源增加购牛和降低淘汰率相关。
关键技术方法方面，本研究为基于2022年魁北克奶牛场普查的纵向观察研究，按照STROBE-VET指南报告。2022年魁北克奶牛生产者协会（PLQ）与魁北克农业、渔业和食品部合作，资助对每个成员农场的一份大罐奶样本使用Bovichek BLV ELISA检测（Biovet Inc.，St-Hyacinthe，QC，Canada）进行BLV检测；大罐奶样本于2022年1月至9月收集，90%样本于1月至6月收集。此为魁北克第二轮全省BLV大罐奶检测，2017–2018年曾使用Svanovir BLV gp51-Ab ELISA检测（Svanova，Uppsala，Sweden）开展类似检测活动，样本于2017年11月至2018年6月收集，90%于2017年11月至2018年2月收集。数据集包括唯一牛群标识符、采样日期、检测结果（2022年Bovichek检测以抑制百分比[PI]表示，2017–2018年Svanovir检测以阳性百分比[PP]表示）、检测前是否应用样本稀释以及牛群牛奶配额（kg脂肪/天），牛奶配额用作牛群规模的替代指标。2022年样本考虑系列稀释，将Bovichek BLV ELISA应用于未稀释大罐奶样本以及用确认BLV抗体阴性超高温处理牛奶进行1:2、1:5和1:10稀释后的样本，以规避中高BLV WHP牛群中ELISA检测饱和问题；结果以相对于阴性对照平均OD的PI表示。对每个大罐奶样本比较未稀释、1:2、1:5和1:10制备物获得的PI值，当稀释结果相对于前一稀释扩展了检测的可测量范围时保留该稀释结果；一旦额外稀释不再增加稀释调整后的PI值，则保留前一稀释的结果。2017–2018年Svanovir PP和2022年Bovichek PI结果随后使用Solano-Suarez等（2026）提出的判读网格转换为估计的BLV WHP。统计分析使用RStudio（版本2026.01.1）和R（版本4.5.3）进行，使用Quarto（版本1.5.57）开发的可重复R脚本及数据集在关联的公共Dataverse上免费提供。
研究结果方面，3.1 描述2022年牛白血病群内流行率：2022年检测的4,465个牛群中，未稀释、1:2、1:5和1:10制备物分别用于22%（n=963）、12%（n=519）、29%（n=1,280）和38%（n=1,703）的大罐奶样本。2022年采样期BLV WHP分布显示流行率值范围广泛，11%（n=472）的牛群估计BLV WHP为0%，其余牛群在1%至98%的流行率值范围内相对均匀分布，平均（SD）WHP为51%（30）。2022年，15%（n=681）、12%（n=555）、17%（n=758）和55%（n=2,471）的牛群分别被归类为低、中、高或极高BLV WHP。就拥有的配额而言，95%的牛群配额≤202 kg脂肪/天，平均（SD）为89（80）kg脂肪/天。在建模配额拥有与BLV WHP关系时，视觉检查和多项式项纳入均提示非单调曲线关联，因此使用四次多项式建模；配额与牛群BLV WHP统计学相关，较小牛群（即50 kg脂肪/天）估计平均BLV WHP为46%（95% CI：45–47），平均BLV WHP随配额增加而下降，在200 kg脂肪/天时达到约41%（95% CI：39–43），超过此点后平均BLV WHP再次上升，但观察到宽95% CI，反映由于2022年魁北克配额>200 kg脂肪/天的牛群数量少导致这些估计不精确。3.2 描述2017–2018年至2022年牛白血病群内流行率变化：2017–2018年采样期限于两个采样期均观察到的牛群的BLV WHP分布显示，与2022年分布相似，相当比例牛群（14%；n=476）估计BLV WHP为0%，其余牛群在1%至55%的BLV WHP值范围内相对均匀分布，大部分牛群（62%；n=2,120）BLV WHP估计在55%至68%之间，这种聚集可能由2017–2018年采样期所用检测（即应用于未稀释大罐奶样本的Svanovir检测）在极高WHP牛群中分辨能力有限所致，平均（SD）WHP为47%（25）。2017–2018年，19%（n=637）、6%（n=213）、8%（n=281）和67%（n=2,269）的牛群分别被归类为低、中、高和极高BLV WHP。在3,400个两个采样期均采样的魁北克奶牛群中，23%（n=793）、67%（n=2,268）和10%（n=339）的牛群在研究期间分别经历BLV WHP类别下降、无变化和上升。在2017–2018年WHP≥10%的牛群中，观察到BLV WHP下降的几率与初始BLV WHP类别显著相关；WHP下降的预测概率在2017–2018年被归类为中（10–29%）、高（30–49%）或极高流行率（≥50%）的牛群中分别为22%（95% CI：17–29）、44%（95% CI：38–50）和27%（95% CI：26–29）；使用Tukey方法进行多重比较调整后，初始高WHP牛群的WHP下降几率显著高于中或极高流行率牛群（调整p值<0.001），中与极高类别之间未观察到显著差异。2017–2018年，观察到平均（SD）配额为81（61）kg脂肪/天，27%（n=902）、33%（n=1,135）、18%（n=626）和22%（n=737）的农场分别被归类为小、中、中大型和大型；两个牛群2017–2018年配额缺失。WHP下降的几率与2017–2018年配额（牛群规模替代指标）显著相关，尽管差异幅度相对适中；WHP下降的预测概率在小、中、中大型和大型牛群中分别为26%（95% CI：23–29）、29%（95% CI：27–32）、27%（95% CI：24–32）和32%（95% CI：29–36）；多重比较调整后，唯一显著的两两差异为大型与小牛群之间（Tukey调整p值=0.03）。最后，采样期间牛群规模相对变化（下降、稳定或≤10%增加、10–20%增加和>20%增加）与WHP下降几率相关；本研究中，21%（n=710）、39%（n=1,311）、23%（n=765）和18%（n=612）的牛群牛群规模分别下降、稳定或≤10%增加、10–20%增加和>20%增加；与初始假设相反，牛群规模增加越大与WHP下降几率越高相关；WHP下降的预测概率在牛群规模下降、稳定或≤10%增加、10–20%增加和>20%增加的牛群中分别为22%（95% CI：19–26）、27%（95% CI：24–30）、32%（95% CI：29–36）和35%（95% CI：31–39）；多重比较调整后，牛群规模下降的牛群与牛群规模增加10–20%或>20%的牛群相比WHP下降几率较低（Tukey调整p<0.001），稳定或≤10%增加的牛群与>20%增加的牛群相比WHP下降几率也较低（Tukey调整p=0.005）。在检查2017–2018年被归类为低（0–9%）、中（10–29%）或高（30–49%）WHP的牛群在两个时期之间BLV WHP上升的几率时，初始WHP类别与该结局显著相关；WHP上升的预测概率在初始归类为低、中和高流行率的牛群中分别为28%（95% CI：24–31）、41%（95% CI：35–48）和27%（95% CI：22–32）；2017–2018年被归类为中等流行率的牛群与低流行率（Tukey调整p<0.001）或高流行率（p=0.002）牛群相比WHP上升几率显著更高，低与高流行率类别之间未观察到显著差异。2017–2018年牛群规模与WHP上升几率无显著关联，WHP上升的预测概率在小、中、中大型和大型牛群中分别为35%（95% CI：30–41）、29%（95% CI：25–34）、27%（95% CI：21–33）和29%（95% CI：24–35）。同样，牛群规模相对变化与WHP上升几率无显著关联，WHP上升的预测概率在牛群规模下降、稳定或≤10%增加、10–20%增加和>20%增加的牛群中分别为32%（95% CI：26–38）、28%（95% CI：24–33）、29%（95% CI：24–35）和34%（95% CI：28–41）。
讨论部分总结：本研究描述了2022年魁北克奶牛群普查中的BLV WHP状况，研究群体代表魁北克奶牛生产者的96–98%（取决于用于定义目标人群的来源）。基于大罐奶检测，小部分（11%）魁北克奶牛群在2022年似乎为BLV阴性，提示在该生产背景下实现BLV无疫状态是可行的；然而，考虑到BLV是一种可在牛群和/或地区水平根除的疾病，观察到的BLV WHP分布令人担忧。研究人员观察到魁北克奶牛群WHP范围广泛，相当比例（55%）牛群超过50% WHP，这些估计似乎不如1998–2003年基于34个魁北克奶牛群概率抽样的群体代表性研究报告有利（该研究中38%牛群被归类为未感染，感染牛群中WHP中位数为35%）；近期2023–2024年基于魁北克三个地区93个奶牛群便利样本的研究报告了与本研究中相似的估计：13%牛群BLV阴性，感染牛群中WHP中位数为48%。本研究中牛群规模与BLV WHP相关，小牛群（如配额50 kg脂肪/天的牛群）平均WHP高于较大牛群（如200 kg脂肪/天），WHP在配额>200 kg脂肪/天的牛群中再次上升，但这些估计基于后一类别有限观察数，应谨慎解释；牛群规模与BLV WHP关系此前研究结果不一，多数现有文献关注牛群规模与牛群水平BLV流行率（即感染牛群比例）的关联，牛群规模应解释为多种结构、管理和生物安全因素的替代指标而非独立因果决定因素，因此观察到的关联可能反映未测量或共变牛群水平实践的残余混杂。尽管2022年观察到相对较高的BLV WHP，23%的牛群在采样期之间经历至少一个WHP类别下降，而仅10%经历至少一个类别上升，提示研究期间魁北克奶牛群BLV状况总体改善；然而魁北克、加拿大其他地方及国际上BLV WHP纵向数据稀缺，限制了比较机会。本研究中2017–2018年采样活动后未实施协调的全省BLV控制计划，但初始采样结果已与生产者及其兽医分享，可能提高对BLV的认识并鼓励采取牛群水平控制措施；研究期间还与2019年proAction计划生物安全模块的实施重叠，该模块每两年完成一次，包括兽医农场访问，期间识别优先疾病、审查生物安全实践并提出改善农场生物安全的建议。由于生产者在首次生物安全评估前不久收到初始BLV结果，BLV可能在牛群生物安全计划制定中被考虑；此外，许多推荐的BLV控制措施由一般生物安全实践组成，如使用一次性针头和手套以及消毒用于去角和修蹄的设备，因此整体牛群生物安全的改善可能有助于减少BLV传播和WHP。然而，本研究中大多数生产者在2017–2018年和2022年采样期之间保持相似的BLV WHP类别，2017–2018年被归类为极高WHP的牛群中73%仍保留在该类别，而被归类为低流行率的牛群中72%仍保留在低流行率类别；这些发现应谨慎解释，因为牛群WHP被分类，且2017–2018年所用检测在区分WHP值处于上限的牛群方面能力有限，因此两个时间点均被归类为极高流行率的一些牛群可能经历了其潜在WHP的大幅下降（如从95%降至51%）而未跨越进入较低流行率类别所需的阈值。2017–2018年WHP为30–49%（高流行率）的牛群中观察到WHP下降概率最高，此模式的原因尚不清楚且无法用本研究可用数据调查；一种可能性是不同初始流行率水平的牛群在采用BLV控制措施方面可能不同，但该假设需要使用牛群水平管理数据直接评估，因此极高流行率类别牛群中观察到的较低WHP下降概率应谨慎解释。这些发现提示未来BLV控制举措应特别强调极高WHP牛群，鉴于2022年超过一半魁北克奶牛群仍处于极高流行率类别，此类努力似乎尤其相关；在此背景下，经济激励和/或强制控制措施可能值得考虑以促进WHP的有意义下降。与初始假设相反，研究期间牛群规模相对增加与BLV WHP下降相关；研究人员最初假设牛群扩张与更频繁的动物引入相关，因而引入BLV感染动物到牛群的风险更大；另一种解释是经历扩张的牛群可能由对奶牛养殖有强烈长期承诺且更有动机保护牛群健康和生产力的人员经营，此类生产者可能更可能采用并持续实施疾病控制措施，从而减轻与购牛和牛群增长相关的增加风险；此外，鉴于2017–2018年魁北克奶牛群感染BLV比例高（约85%）且感染牛群中WHP相对较高（平均=51%），引入未检测动物可能合理导致牛群WHP上升或下降，取决于引入动物相对于 resident 牛群的感染状态；此外，研究期间牛群扩张机会受配额可用性限制，少于20%的牛群经历超过20%的牛群规模增加，因此观察到的牛群规模变化不一定反映大量动物引入，而可能通过饲养额外替换动物实现。另一种可能与用于估计BLV WHP的方法有关，因为WHP是从大罐奶抗体水平推断的，牛群扩张可能以独立于潜在感染状态变化的方式改变泌乳牛群组成从而影响估计流行率；例如扩张牛群可能包含更大比例的进入泌乳牛群的年轻牛，由于年轻动物通常感染BLV和产生可检测抗体反应的时间较短，泌乳牛群中年轻牛比例较大会降低大罐奶中测得的平均抗体信号，从而导致估计WHP较低；因此，尽管牛群扩张与BLV WHP降低之间的关联可能反映真实的流行病学变化，但部分观察到的效应也可能归因于牛群组成随时间的变化。本研究优势在于构成目标人群的普查（2022年BLV WHP估计）和近普查（BLV WHP变化评估），使用纵向数据也是额外优势；然而研究也存在若干局限性，许多与使用非 originally 为研究目的收集的数据有关，研究人员认为最重要的局限性是2017–2018年和2022年采样期使用不同的大罐奶ELISA-Ab检测，特别是2017–2018年缺乏牛奶样本稀释尤其成问题；研究人员团队近期证明大多数BLV ELISA-Ab检测应用于未稀释大罐奶样本时饱和，尤其是在极高WHP（>50%）牛群中，此外2017–2018年使用的Svanovir检测被证明比Bovichek检测更不精确（即产生更宽的预测区间），即使牛奶样本被稀释；因此2017–2018年BLV WHP定量估计可能不精确，不能与2022年使用更精确检测应用于稀释牛奶样本以防止检测饱和获得的估计直接比较；为解决此局限性，两个时期之间BLV WHP变化不是基于连续WHP估计而是基于更广泛的WHP类别（即低、中、高和极高流行率），此外研究人员将WHP变化建模为分类结局（下降 vs. 无下降；上升 vs. 无上升）而非连续定量差异；尽管如此，仍预期存在一定程度错误分类，尤其是2017–2018年采样期；随着近期BLV ELISA-Ab检测应用于大罐奶样本的进展，未来魁北克奶牛群体监测最好依赖2022年所用检测以改善随时间可比性。最后，描述牛群管理的可用协变量数量有限，因此除了描述BLV流行率及其时间变化外，分析仅限于识别关联（如与牛群规模）而非因果关系。
结论部分翻译：本研究提供了魁北克奶牛群BLV群内流行率的近乎完整和当代概览，揭示尽管少数牛群无BLV，但很大比例牛群仍高度感染。尽管2017–2018年至2022年间总体有适度改善，大多数牛群保持相似流行率水平，超过一半继续表现出极高感染负担。这些发现既突出了在魁北克生产条件下BLV控制的可行性，也突出了实现有意义群体水平下降仍存在的巨大差距。未来努力应优先考虑极高流行率牛群，并考虑协调控制策略，包括加强生物安全、针对性干预以及潜在的经济或监管激励，以加速BLV下降和最终根除的进展。此外，未来研究应调查随时间成功维持低BLV流行率的牛群，以识别与持续控制相关的管理实践和牛群水平特征，从而为开发有效预防和下降策略提供信息。
