《Journal of Dairy Science》:Randomized field trial on the effects of on-arrival intranasal vaccination against bovine coronavirus on pneumonia and average daily gain in beef-on-dairy calves
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这项随机临床试验评估了到达时针对牛冠状病毒(BCoV)的鼻内疫苗接种对乳肉杂交小牛肉生产系统中肺炎风险的影响。次要目标是评估疫苗接种对肺超声治愈、临床牛呼吸道疾病(BRD)、平均日增重(ADG)和冷胴体重(CCW)的影响。比利时蓝牛×荷斯坦犊牛(n = 217
这项随机临床试验评估了到达时针对牛冠状病毒(BCoV)的鼻内疫苗接种对乳肉杂交小牛肉生产系统中肺炎风险的影响。次要目标是评估疫苗接种对肺超声治愈、临床牛呼吸道疾病(BRD)、平均日增重(ADG)和冷胴体重(CCW)的影响。比利时蓝牛×荷斯坦犊牛(n = 217;年龄14–21天)来自多个奶牛场,在单一小牛育肥设施中育肥。到达时,研究人员测定了免疫球蛋白G(IgG)和主要呼吸道病原体的血清状态,并根据体重和肺实变(LC)≥1cm状态将犊牛随机分为疫苗接种组(IN)和安慰剂对照组(NC)。该研究为三盲设计,未接种其他疫苗。研究人员在到达时(T1)、第12天(T2)、第22天(T3)和第70天(T4)进行临床评分和快速胸部超声检查(qTUS和qTUS评分)。平均日增重(ADG)从到达时计算至第70天。冷胴体重(CCW)在屠宰场采集。研究人员对15头NC犊牛的非内镜支气管肺泡灌洗(nBAL)样本进行细菌培养和纳米测序。研究人员使用逻辑回归和线性混合模型评估疫苗接种对LC风险、超声治愈(定义为LC消退<1cm或完全再充气)、临床BRD、ADG和CCW的影响。到达时,13.4%(29/217)的犊牛IgG<7.5 g/L,95.4%(207/217)的犊牛BCoV血清阳性,1.4%(3/217)有临床BRD,8.8%(19/217)有LC≥1cm。至治疗开始时(T2),临床BRD保持低水平(2.8%,6/217),而42.9%(93/217)有LC≥1cm。在5/15头采样的NC犊牛中确认BCoV在整个研究期间循环。在任何时间点,疫苗接种组和对照组之间均未发现LC或临床BRD的差异。短期(T3)总治愈率为45.2%(42/93),长期(T4)为74.2%(66/89),且不受疫苗接种组影响。治疗后立即进行的短期治愈在严重肺炎(LC≥3cm)犊牛中显著低于轻度(LC<1cm)(比值比(OR)= 0.13;95%置信区间(CI):0.04–0.39)或中度肺炎(LC≥1cm)(OR = 0.33;95%CI:0.14–0.78)犊牛。到达时LC≥1cm与所有后续观察点LC≥1呈正相关(P < 0.001)。到达时IgG<7.5 g/L的犊牛在T2(P = 0.03)和T3(P = 0.02)时患LC≥1cm的几率更高。疫苗接种与头10周内显著更高的平均日增重相关(+0.041 kg/天,95%CI:0.004 –0.078)以及更高的第10周活重(+3.0 kg,95%CI:0.27–5.74)。第10周ADG和T4时严重肺炎均与较低的CCW相关。在本研究条件下,到达时接种疫苗未降低LC风险或改善超声治愈。然而,接种疫苗的犊牛在生产前10周表现出更高的ADG,但这并未转化为CCW的差异。对LC和治愈缺乏可检测效果可能由研究群体中高BCoV血清状态、被动免疫转移失败的低流行率以及相对较高的到达体重所解释。
**论文解读:到达时鼻内接种牛冠状病毒疫苗对乳肉杂交犊牛肺炎和平均日增重的影响**
**1. 研究背景与目的**
牛呼吸道疾病(BRD)是犊牛生产中抗生素滥用的主要推手,尤其在购买并混群饲养的犊牛行业(如乳用剩余犊牛和快速增长的乳肉兼用牛产业)中尤为突出。欧洲监测研究持续将牛冠状病毒(BCoV)鉴定为BRD暴发中最常见的病毒病原体(占20–40%)。尽管BCoV在BRD中的致病作用曾存在争议,但越来越多的证据表明该病毒在肺炎中扮演重要角色,无论是作为促进机会性细菌感染的原发因子,还是较少见地作为单病原体导致严重疾病。由于生物安全措施对空气传播病毒难以实施,疫苗接种被认为是预防和控制的关键策略。然而,传统以临床体征作为结局变量评估疫苗效力的方法存在局限性。最近研究显示,肺超声检查(如快速胸部超声检查qTUS)可作为疫苗评价试验中的有价值结局指标。对于小牛肉和乳肉兼用牛场,理想情况是在犊牛来源农场完成全面疫苗接种,但实际操作中常无法实现,因此重点转向到达时接种。理论上,到达时接种疫苗在初免期间病原体同时传播的情况下难以有效,但一项研究评估了到达时接种针对牛呼吸道合胞病毒(BRSV)、牛副流感病毒3型(BPI-3)和溶血性曼氏杆菌的疫苗,显示通过qTUS检测到保护效果及更好的治愈和生长。2023年,欧盟首次注册了一种针对牛的鼻内呼吸道BCoV疫苗,其免疫起效时间仅5天,意味着到达时接种可能提供及时保护。然而,该疫苗在小牛育肥系统中对肺炎、治愈和生长的具体影响尚不清楚。因此,本研究主要目的是评估到达时鼻内接种BCoV疫苗对超声检测的肺炎风险的影响,次要目的包括对肺超声治愈、临床BRD、平均日增重(ADG)和冷胴体重(CCW)的影响,并探索与肺炎和生产相关的犊牛水平因素。该论文发表在《Journal of Dairy Science》。
**2. 主要关键技术方法**
本研究为三盲随机安慰剂对照现场试验,在比利时弗拉芒-布拉班特省的一家商业小牛育肥场进行,涉及217头雄性荷斯坦弗里生×比利时蓝杂交犊牛(14–21日龄)。关键方法包括:(1)随机分组:基于到达体重、肺实变(LC)≥1cm状态采用区组随机法,分为鼻内接种活疫苗组(IN,Bovilis
? Nasalgen-C,MSD动物保健)和安慰剂对照组(NC,无菌生理盐水);(2)临床评估:使用威斯康星呼吸评分表进行临床评分,定义临床BRD为总分≥5且至少2个参数≥2分;(3)快速胸部超声检查(qTUS):由经过培训的2名操作员在4个时间点(到达T1、第12天T2、第22天T3、第70天T4)进行,记录每位点最严重病变,按qTUS评分分类为健康(无LC)、轻度肺炎(LC<1cm)、中度肺炎(LC≥1cm但<3cm)、重度肺炎(LC≥3cm);(4)病原检测:对15头NC犊牛在3个时间点进行非内镜支气管肺泡灌洗(nBAL),通过细菌培养(MALDI-TOF MS鉴定)和纳米测序识别病毒和支原体属;(5)血清学:到达时测定免疫球蛋白G(IgG)及多种病原的血清状态。
**3. 研究结果**
**3.1 动物和到达时观察**
到达时,临床BRD仅1.4%(3/217),LC≥1cm为8.8%(19/217),其中91.2%健康,5.1%中度肺炎,3.7%重度肺炎。13.4%(29/217)的犊牛IgG<7.5 g/L(被动免疫失败FTP),两组间IgG状态无差异。BCoV血清阳性率高达95.4%,BPI-3为97.7%,M. haemolytica为60.8%,BRSV为59.9%,BVDV为18.9%,M. bovis为2.8%。
**3.2 病原检测**
通过纳米测序,在未接种犊牛中于到达时(1/5)和治疗开始时(3/5)检测到BCoV。其他鉴定的病原包括M. bovis、牛流感D病毒、多杀性巴氏杆菌、溶血性曼氏杆菌、化脓隐秘杆菌等。治疗开始时分离的多杀性巴氏杆菌对青霉素耐药,短期评估时对多西环素、卡那霉素、青霉素、大观霉素和四环素表现出体外耐药。
**3.3 疫苗接种对临床BRD的影响**
各时间点临床BRD患病率均很低(T1:1.4%,T2:2.8%,T3:1.4%,T4:2.8%),两组间无显著差异(逻辑回归P>0.05)。
**3.4 疫苗接种对qTUS确认肺炎的影响**
T2时LC≥1cm患病率急剧上升至42.9%(93/217),T3降至28.7%(62/216),T4降至17.0%(36/212)。在任何一个时间点,接种组和对照组间LC患病率均无统计学差异(P>0.05)。逻辑回归显示疫苗接种未与LC≥1cm风险显著关联。探索性多变量模型显示:BRSV血清阳性对T2时LC具有保护作用(OR=0.55,P=0.046);到达时LC≥1cm与后续所有时间点LC≥1cm显著正相关;到达时IgG<7.5 g/L增加T3时LC风险(OR=2.5,P=0.037)。
**3.5 抗菌治疗、治愈和新病例**
治疗开始后,短期治愈率(LC消退<1cm)在NC组为44.0%,IN组为46.5%(P=0.84)。总体短期治愈率为44.1%,但重度肺炎犊牛的短期治愈率(26.4%)显著低于轻度(73.9%)和中度(52.5%)肺炎犊牛(P<0.001)。长期治愈率(至T4)为77.1%(NC)和70.7%(IN)(P=0.63),无组间差异。新发肺炎病例在短期和长期评估中两组间也无差异。
**3.6 疫苗接种对生产性能的影响**
第10周时,接种疫苗犊牛的平均日增重(ADG)显著高于未接种犊牛(0.041 kg/天,95%CI: 0.004–0.078,P=0.03),第10周活重也更高(+3.0 kg,95%CI: 0.27–5.74)。尽管IN组CCW比NC组高4.7 kg,但差异不显著(P=0.19)。多变量模型显示,到达体重和ADG与CCW正相关,而到达时临床BRD和T4时重度肺炎与CCW负相关(重度肺炎导致CCW降低24.4 kg,P=0.004)。
**3.7 死亡率**
前10周总死亡率为2.3%(5/219),两组间无差异。死亡犊牛中多数为重度肺炎病例。
**4. 讨论与结论**
讨论部分指出,尽管疫苗对LC无显著预防效果,但接种犊牛ADG的提高是主要发现。可能的原因包括:BCoV暴露时间短(到达时即存在病毒),疫苗可能干扰了肠道感染或减轻了轻微呼吸道症状;其他病原(如M. bovis和流感D病毒)可能是肺炎的主要驱动因素。此外,研究群体中高BCoV血清阳性率(95.4%)和良好的被动免疫转移状态(仅13.4% FTP)可能掩盖了疫苗效果。而ADG的提高可能来自对亚临床感染的缓解,进而改善饲粮摄入。研究还强调,第10周重度肺炎与ADG和CCW的显著降低相关,不支持“补偿性生长”概念,提示早期最大化ADG的重要性。局限性包括样本量不足以检测临床差异、冬季低体温影响临床评分、以及疫苗株可能传播至对照组(但会低估效果差异)。
**研究结论翻译**:在本研究条件下,针对BCoV的鼻内疫苗接种未在乳肉杂交小牛肉犊牛中导致LC发展的可检测差异。同样,在关于治愈或临床BRD的次要分析中也未观察到直接效果。然而,接种疫苗的犊牛在到达后前10周表现出更高的ADG,提示对呼吸道BCoV的充分保护可能有利于生产。疫苗对临床体征和超声检查结果明显缺乏效果是偶然的,还是代表乳肉杂交犊牛与乳用犊牛之间疫苗效应量上的真正差异,仍有待进一步探索。