《Journal of Dairy Science》：Monitoring of proviral load in bovine leukemia virus–positive dairy cattle over 3 years: Implications for repeated testing in control programs
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牛白血病病毒（Bovine Leukemia Virus, BLV）引起地方性牛白血病，这是全球乳牛最常见的肿瘤性疾病。感染是终身的，大多数牛保持无症状，约三分之一发展为持续性淋巴细胞增多症（Persistent Lymphocytosis），少数进展为淋巴瘤
牛白血病病毒（Bovine Leukemia Virus, BLV）引起地方性牛白血病，这是全球乳牛最常见的肿瘤性疾病。感染是终身的，大多数牛保持无症状，约三分之一发展为持续性淋巴细胞增多症（Persistent Lymphocytosis），少数进展为淋巴瘤。前病毒载量（Proviral Load, PVL），以每估计白细胞中的前病毒拷贝数衡量，是传播风险和疾病进展的指标，可用于在控制计划中识别对病毒传播贡献最大的动物。然而，描述个体牛水平上PVL动态的纵向数据有限。本研究的目标是量化自然感染的乳牛在3年内PVL的时间变化，并评估对BLV控制计划中重复PVL检测的意义。研究纳入了来自加拿大海洋省份（爱德华王子岛、新斯科舍、新不伦瑞克）25个商业乳牛群的共716头BLV阳性牛。这些牛每年使用定量PCR（Quantitative PCR, qPCR）进行PVL检测，并被分类为高、中、低或不可检测PVL。使用重复测量评估PVL的时间变化，并在一年和两年间隔内评估PVL类别之间的转换。BLV前病毒载量总体呈现随时间升高趋势，在不同初始分类组和个体动物内均观察到相应的PVL类别变化。在初始低PVL的牛中，12%在研究期间进展为高PVL。在初始分类为中PVL的牛中，53%转变为高PVL。一部分牛尽管经确认BLV血清学阳性，但仍保持不可检测的PVL。这些结果表明，PVL进展的可能性受初始PVL类别影响，其中中PVL牛代表成为高度传染性风险最大的群体。该结果对乳牛群BLV控制计划具有实际意义。对中PVL牛进行重复PVL检测可能有助于识别病毒传播风险增加的动物，并指导有针对性的淘汰或隔离决策。相比之下，低PVL牛可能需要较少的检测频率，而持续不可检测PVL的牛可能不需要重复PVL监测。根据初始PVL状态调整PVL检测频率，通过优先管理高度传染性动物并减少群体水平病毒传播，可能提高BLV控制计划的效率。
**论文解读文章**
**研究背景与问题**
牛白血病病毒（Bovine Leukemia Virus, BLV）是引起地方性牛白血病（Enzootic Bovine Leukosis）的病原体，该病是全世界乳牛最常见的肿瘤性疾病。BLV感染是终身的，大多数受感染牛保持无症状，约三分之一出现外周血淋巴细胞计数升高（持续性淋巴细胞增多症，Persistent Lymphocytosis），而不到5%的个体发展为临床淋巴瘤（Lymphoma）。病毒将遗传信息整合到宿主细胞基因组（主要是B淋巴细胞）中形成前病毒（Provirus），在长期潜伏期保持转录沉默，从而逃避免疫监视。
BLV前病毒载量（Proviral Load, PVL）定义为每感染白细胞（White Blood Cell, WBC）中的前病毒拷贝数，被认为是衡量牛对BLV传播感染力的主要诊断指标。然而，关于BLV阳性（BLV+）牛长期PVL趋势的前瞻性纵向数据有限。已有研究多采用横断面设计或短期随访，且对PVL时间动态与个体牛初始分类之间的关系了解不足。在北美乳牛群中，BLV高流行率使得检测并淘汰所有阳性牛在经济上不可行。因此，控制计划常建议每年或每半年评估外周血PVL，以识别高PVL牛进行淘汰或隔离，从而降低群体内BLV流行率和新发感染。然而，针对不同初始PVL类别（高、中、低、不可检测）的重复检测频率和必要性缺乏证据。本研究旨在通过3年纵向监测，量化自然感染乳牛PVL的时间变化，评估初始PVL类别与后续进展风险的关系，并为控制计划中的重复检测策略提供依据。论文发表在《Journal of Dairy Science》。
**主要关键技术方法**
研究人员采用前瞻性纵向观察研究设计，从加拿大海洋省份（爱德华王子岛、新斯科舍、新不伦瑞克）25个自愿参与BLV控制计划（基于淘汰高前病毒载量（Proviral Load, PVL）牛）的商业乳牛群中，在2021至2023年间每年进行采样。样本来源包括水牛群乳用母牛、非泌乳牛、怀孕后备母牛。经酶联免疫吸附测定（ELISA）检测抗BLV抗体（anti-gp51抗体）确认为BLV阳性（BLV+）的牛，在血清学结果出来后约两周内采集全血（乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝管），使用校准的BLV SS1 qPCR（定量PCR）试剂盒进行PVL定量。PVL定义为每白细胞（WBC）的BLV拷贝数，分类为高（>1拷贝/WBC）、中（0.5至<1拷贝/WBC）、低（>0至<0.5拷贝/WBC）、不可检测（0拷贝/WBC）。数据采用重复测量线性混合效应模型（以立方根转换后的PVL为结局，时间点为固定效应，泌乳数为混杂因子，牛嵌套于牛群为随机效应）分析整体趋势，并分别对初始低、中、高PVL亚组进行分层分析。转换率（从低/中PVL到中/高PVL）在一年和两年间隔内使用封闭队列的发病风险（Incidence Risk）计算。
**研究结果**
**1. 纵向PVL变化（Longitudinal changes in PVL）**
重复测量混合线性回归模型显示，与第一次检测相比，第二次和第三次检测的PVL显著升高（P < 0.001），立方根转换后的估计均值分别增加0.11和0.16单位，呈逐步上升趋势。组内相关系数（Intraclass Correlation Coefficient, ICC）显示，3.2%的变异归因于牛群间差异，84.4%归因于个体牛差异。按初始PVL类别（低、中、高）分层后，每个亚组内第二次和第三次检测的PVL均显著高于第一次（P < 0.001），说明所有初始类别的牛在研究期间PVL均持续升高。未观察到任何牛在检测点之间出现PVL下降。
**2. 高PVL转换发生率（Incidence of high PVL conversion over time）**
在不同初始PVL类别中，类别转换率存在差异。一年内，低PVL牛中有9%转换为中PVL，7%转换为高PVL；两年内，低PVL牛中累计12%转换为中PVL，12%转换为高PVL。相比之下，初始为中PVL的牛在一年内有34%转换为高PVL，两年内累计53%转换为高PVL。所有初始为高PVL的牛在后续检测中均维持高PVL状态。
**3. 初始不可检测PVL的BLV阳性牛（PVL progression in initially undetectable BLV+ cows）**
最初22头BLV+且PVL不可检测的牛中，20头在整个研究期间保持低于检测阈值。这些牛在第三年通过血清和乳ELISA再次确认为BLV抗体阳性。仅2头初始不可检测PVL的牛在一年后转变为高PVL，并在第三次检测中继续升高。
**讨论与结论**
本研究表明，在所有初始PVL类别（低、中、高）中，后期检测点的BLV-PVL均显著高于早期测量值，且在两年内，12%的低PVL牛和53%的中PVL牛转变为高PVL。这与部分先前研究（如人T细胞白血病病毒-1（HTLV-1）的PVL随时间稳定）不同，提示BLV在牛中的长期动态可能具有独特性。中PVL牛是进展为高传染性状态的主要风险群体，而低PVL牛进展风险较低。20头持续不可检测PVL的BLV+牛可能代表一个亚组，其病毒载量极低或间歇性可检测，在有限时间范围内重复检测可能无额外价值。研究局限性包括随访期相对较短（3年）、数据不平衡（部分牛缺失）、幸存者偏倚（由于淘汰和年更新率约30%）以及无法完全排除生理状态变化对PVL的影响。
**结论翻译**
总之，这项前瞻性研究表明，在所有初始前病毒载量（Proviral Load, PVL）类别（低、中、高）中，后期检测点的牛白血病病毒（Bovine Leukemia Virus, BLV）前病毒载量（PVL）均高于早期测量值。这导致12%的低PVL牛和53%的中PVL牛在2年内转变为高PVL类别。这些发现支持在BLV控制计划中进行常规PVL监测的价值。PVL类别变化频率的差异表明，中PVL牛与低PVL牛在进展为高PVL的可能性上有所不同，这可能对解读纵向监测模式具有重要意义。在相隔一年或更长时间的两次检测中PVL不可检测的BLV阳性动物可能代表一个亚组，其PVL非常低或间歇性可检测，在本研究时间范围内可能不需要重复检测。然而，需要更长时间的纵向研究来确认这些观察结果。
