夏爐明,陳 琦,盧 軍,朱九超,張 敏,曹向英,孫泉云
(1.上海市動物疫病預防控制中心,上海 201101;2.上海市閔行區(qū)動物疫病預防控制中心,上海 201109;3.上海市松江區(qū)食用農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)督檢測中心,上海 201611)
·研究論文·
無疫豬群引進母豬傳入豬偽狂犬病的定量風險評估
夏爐明1,陳 琦1,盧 軍1,朱九超1,張 敏2,曹向英3,孫泉云1
(1.上海市動物疫病預防控制中心,上海 201101;2.上海市閔行區(qū)動物疫病預防控制中心,上海 201109;3.上海市松江區(qū)食用農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)督檢測中心,上海 201611)
為評估上海市無疫豬群引進母豬傳入豬偽狂犬病的概率,本研究建立了無疫豬群規(guī)范引種途徑和引進母豬直接混群飼養(yǎng)兩種風險評估模型。輸出地母豬豬偽狂犬病的群流行率和個體流行率通過gpI-ELISA檢測,并通過@Risk軟件對評估模型相關(guān)參數(shù)進行模擬運算。結(jié)果顯示:無疫豬群從輸出地通過規(guī)范引種途徑隨機引進一頭母豬傳入豬偽狂犬病的概率是0.11%,隨機引進一頭母豬直接混群飼養(yǎng)傳入的概率是12.83%;無疫豬群對豬偽狂犬病抵抗力和出場檢測試驗敏感性的相關(guān)系數(shù)分別是-0.65和-0.42。以上結(jié)果表明通過加強免疫和實施出場檢測能有效降低豬偽狂犬病的傳入風險。
無疫豬群;豬偽狂犬??;傳入;定量風險評估
豬偽狂犬?。╬orcine pseudorabies, PR)是由偽狂犬病病毒(Pseudorabies virus, PRV)感染豬引起的一種急性傳染病[1]。2012年以來,全國范圍內(nèi)豬偽狂犬病疫情此起彼伏,不少原本已經(jīng)達到偽狂犬病免疫凈化標準的大型規(guī)模豬場和種豬場也紛紛“淪陷”[2]。母豬群是豬偽狂犬病的高風險群,感染母豬可通過垂直傳播方式感染胎兒和持續(xù)散毒,是本病長期流行且很難根除的重要原因[3]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)無疫豬群通過引進母豬傳入豬偽狂犬病的風險很高,本研究參照世界動物衛(wèi)生組織(OIE)《陸生動物衛(wèi)生法典》風險評估中釋放(傳入)評估的原則和技術(shù)步驟[4,5],應用“情景樹”法對上海市無疫豬群引進母豬傳入豬偽狂犬病的概率開展定量風險評估,從而為本市動物疫病風險管理和豬偽狂犬病凈化提供技術(shù)依據(jù)。
圖1 規(guī)范引種“情景樹”Fig.1 The“Scenario tree” of sow formal introduction model
1.1 輸出地母豬豬偽狂犬病流行率調(diào)查 2015年從上海某區(qū)(引進母豬輸出地)隨機選擇10個規(guī)模豬場,共抽檢母豬血樣2879份,采用gpI-ELISA鑒別試驗方法進行豬偽狂犬病感染抗體檢測。
1.2 建立“情景樹”模型 導致豬偽狂犬病傳入豬群的風險因素很多,如人員、車輛、氣溶膠、活豬調(diào)入等[6],本研究聚焦無疫豬群引進母豬這一風險因素。根據(jù)風險路徑結(jié)構(gòu)分析,建立了無疫豬群規(guī)范引種(即對引進母豬進行檢測以及混群前的隔離觀察)和引進母豬直接混群飼養(yǎng)(即無檢測亦無隔離措施)兩種“情景樹”評估模型,從而比較兩個模型之間的風險差異。同時,建立了兩個模型應用的假設條件,一是隔離措施具有敏感性(Se)和特異性(Sp),在引種隔離期間部分PRV感染母豬表現(xiàn)臨床癥狀(如發(fā)熱、流產(chǎn)等);二是引進母豬具有免疫保護則不向環(huán)境或豬群排出豬偽狂犬病毒。規(guī)范引種“情景樹”模型原理參照《中華人民共和國進出境動植物檢疫法》的引種規(guī)范操作要求繪制。如圖1所示。
引進母豬后直接混群飼養(yǎng)“情景樹”模型如圖2所示。
1.3 無疫豬群按照規(guī)范引種“情景樹”模型從輸出地隨機引進1頭母豬傳入豬偽狂犬病的概率,P(D+|T-) 參照“情景樹”風險路徑圖,無疫豬群隨機引進一頭母豬傳入豬偽狂犬病病毒的概率取決于輸出地母豬群豬偽狂犬病的流行率(即場群流行率HP和個體流行率P),出場檢測時檢測試驗的敏感性(Se1)和特異性(Sp1)、隔離措施的敏感性(Se2)和特異性(Sp2)、引進母豬對豬偽狂犬病的抵抗力(R)[7]。
1.4 無疫豬群從輸出地隨機引進一頭母豬直接混群傳入豬偽狂犬病的概率,P’(D+|T-) 無疫豬群隨機引進一頭母豬傳入豬偽狂犬病的概率取決于輸出地母豬群豬偽狂犬病的流行率(即場群流行率HP和個體流行率P)以及引進母豬對豬偽狂犬病毒的抵抗力(R)。
圖2 引進母豬直接混群“情景樹”Fig.2 The“Scenario tree”of sow directly mixed model
1.5 獲取模型參數(shù)數(shù)據(jù)或估值 已知PRV gpI抗體檢測試劑盒的試驗敏感性(Se1)為98%,特異性(Sp1)為95%。根據(jù)專家意見,豬偽狂犬病隔離措施的敏感性(Se2)為70%,特異性(Sp2)為90%,2012年以來,PR在全國范圍內(nèi)大規(guī)模暴發(fā)[2,8],本市母豬群均開展了豬偽狂犬病疫苗免疫接種工作,但由于該病毒可能發(fā)生了變異,豬偽狂犬病疫苗的免疫保護率共咨詢了11位專家意見,其中保護率最高為95%,最低為65%,平均意見為85%。
用Beta分布模擬PRV場群流行率和母豬個體流行率[9]。HP&P=Beta(M+1,C-M+1),M為檢測結(jié)果陽性數(shù),C為檢測總數(shù)。
表1 模型參數(shù)描述及@Risk軟件仿真結(jié)果Table 1 The description of model parameters and the result of @ Risk simulation
用Pert分布模擬檢測試驗的敏感性(Se1),特異性(Sp1)、隔離措施的敏感性(Se2),特異性(Sp2)以及豬偽狂犬病疫苗的保護率R。
Se、Sp&R=Pert(Max,MostL,Min),Max為最大值,MostL為最可能值,Min為最小值。
1.6 風險計算 根據(jù)“情景樹”模型各節(jié)點之間的數(shù)學邏輯關(guān)系,建立反應疫病傳入的模型,采用蒙特卡羅(Monte Carlo)模擬方法,運用@Risk 5.7風險評估軟件對模型中的參數(shù)進行模擬分析,模型的一次模擬包括5000次迭代運算。
假如某豬偽狂犬病無疫豬群從上述輸出地豬群中一次性引進20頭母豬,至少由一頭引進母豬傳入豬偽狂犬病病毒的可能性為α。
α(x≥1)=1-[1-P(D+|T-)]20
2.1 檢測結(jié)果 2015年對上海某區(qū)10個規(guī)模豬場的2879份母豬血樣,應用gpI-ELISA鑒別診斷試劑盒進行豬偽狂犬病野毒感染抗體檢測,其中7個規(guī)模豬場為陽性場,共檢測到1837份母豬血樣為陽性。
2.2 模型參數(shù)模擬結(jié)果 利用@Risk軟件對“情景樹”模型參數(shù)的不確定性和隨機性進行模擬仿真,具體輸出結(jié)果見表1。
2.3風險計算
2.3.1無疫豬群按照規(guī)范引種“情景樹”模型從輸出地隨機引進1頭母豬傳入豬偽狂犬病的概率,P(D+|T-)
某豬偽狂犬病無疫豬群按照規(guī)范引種“情景樹”模型從上述輸出地豬群中一次性引進20頭母豬,至少由一頭引進母豬傳入豬偽狂犬病病毒的可能性為α。@Risk 模擬概率分布圖結(jié)果見圖3。
圖3 至少由1 頭引進母豬傳入豬偽狂犬病的概率分布(規(guī)范引種)F i g . 3 T h e p r o b a b i l i t y d i s t r i b u t i o n o f a t l e a s t 1 s o w i n f e c t e d P s e u d o r a b i e s v i r u s a f t e r m i x e d(f o r m a l i n t r o d u c t i o n)
2.3.2無疫豬群從輸出地隨機引進一頭母豬直接混群傳入豬偽狂犬病的概率,P’(D+|T-)
某豬偽狂犬病無疫豬群從上述豬群中一次性引進20頭母豬后直接混群,至少由一頭引進母豬傳入豬偽狂犬病病毒的可能性為α’。
2.4 敏感性分析 敏感性分析是通過計算各輸入變量對評估結(jié)果的影響程度確定其等級,用于識別定量模型中起決性作用的變量。探索輸入值和輸出結(jié)果的關(guān)系有助于更好地理解和解釋分析的結(jié)果,同時為進一步收集信息打好基礎,并且確定將來的研究重點[5,10]。敏感性分析中計算出來的相關(guān)數(shù)可以在旋風圖上標繪出來。條的長度代表每一輸入變量和輸出結(jié)果間的關(guān)聯(lián)程度,關(guān)聯(lián)程度越高,長條的長度越長,輸入變量對輸出結(jié)果的影響越大,其中負相關(guān)系數(shù)表示保護性因素。如圖4所示,無疫豬群引進母豬傳入豬偽狂犬病的風險在很大程度上取決于輸出地母豬群豬偽狂犬病的流行率,而通過提高引進母豬對豬偽狂犬病的抵抗力(如實施免疫)和出場檢測試驗的敏感性(Se1)能有效降低豬偽狂犬病的傳入風險。
圖4 敏感性分析結(jié)果Fig.4 The result of sensitive analysis
引種是規(guī)模豬場進行血緣更新、生產(chǎn)性能改良與提高豬群健康程度的重要措施,但不規(guī)范的引種極有可能引入多種疫病。2015年多個已經(jīng)達到豬偽狂犬病凈化標準的規(guī)模豬場由于引種不慎,導致豬群偽狂犬病感染抗體全部轉(zhuǎn)陽并出現(xiàn)臨床病癥,損失慘重[6]。本研究建立了無疫豬群規(guī)范引種和引進母豬直接混群飼養(yǎng)傳入豬偽狂犬病概率的兩種定量風險評估模型,從模型輸出結(jié)果看,引進母豬直接混群飼養(yǎng)傳入豬偽狂犬病概率是規(guī)范引種(包括出場檢測、隔離等措施)的116倍。一次性引進20頭母豬后直接混群,至少由1頭引進母豬傳入豬偽狂犬病的風險高達93.58%,而無疫豬群按照規(guī)范引種途徑一次性引進20頭母豬傳入豬偽狂犬病的風險為12.83%。該風險評估模型進一步驗證了不規(guī)范引種帶來的嚴重不良后果。
世界動物衛(wèi)生組織(OIE)《陸生動物衛(wèi)生法典》推薦的風險評估包括危害識別、釋放(傳入)評估、暴露評估和后果評估等4個步驟,分為定性評估和定量評估兩大類,其原理是確定風險因素釋放(傳入)、暴露和引起后果的情景樹模型,并對每個風險節(jié)點進行賦值從而得到最終的風險等級。在國內(nèi)動物疫病傳入風險評估尚處于起步階段,但在國際動物及其產(chǎn)品貿(mào)易中,動物疫病傳入風險評估是必須開展且首推的參考依據(jù)。Jones等[7]對英國從歐洲國家引進牛傳入布魯氏菌病進行了定量風險評估。Mur等[11]開展了歐盟合法進口活豬傳入非洲豬瘟的定量風險評估。
從敏感性分析結(jié)果看,輸出地母豬群豬偽狂犬病流行率是最大的風險因素,群流行率和個體流行率的相關(guān)系數(shù)分別為0.53和0.04,因此豬偽狂犬病無疫的規(guī)模豬場在引進母豬前要做好輸出地疫病流行情況的調(diào)查摸底。通過出場檢測和加強無疫豬場豬群疫苗免疫能有效降低豬偽狂犬病的傳入風險,但由于目前豬偽狂犬病存在流行毒株和疫苗株不完全匹配的隱患,現(xiàn)用疫苗免疫后的抗體保護效果不盡理想,所以通過疫苗免疫提高豬群抵抗力存在一定的不確定性,做好引進母豬的出場檢測是降低疫病傳入風險效果良好且易于操作的防范措施。從敏感性分析結(jié)果看,隔離引進母豬降低傳入風險的效果不顯著,但是它是規(guī)范引種中不可缺少的環(huán)節(jié)。
本研究建立的釋放(傳入)定量風險評估模型存在一定的不確定性,一是參數(shù)的不確定性。本風險評估模型涉及的參數(shù)主要有輸出地豬偽狂犬病的流行率,檢測試劑盒、隔離措施的敏感性和特異性,以及引進母豬群的免疫狀況等。豬偽狂犬病的場群以及個體流行率是以抽樣檢測結(jié)果為依據(jù),該檢測結(jié)果能否代表輸出地的真實流行率具有一定的不確定性(即檢測結(jié)果的代表性問題);其次是PRV gpI抗體檢測試劑盒受批次間穩(wěn)定性的影響,帶來一定的不確定性;第三是隔離試驗的敏感性(Se)和特異性(Sp),無疫豬群的豬偽狂犬病的免疫保護率(R)是通過征詢專家意見得到,具有較大的不確定性。二是模型自身的不確定性,風險評估模型由于研究者關(guān)注的焦點(風險因素)不同、對基層實際情況了解程度不同等因素,從而造成“情景樹”分析路徑不同,且本模型僅研究了引進母豬的風險因素,因此模型自身也具有較大的不確定性。
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RISK ASSESSMENT OF INTRODUCTION OF PORCINE PSEUDORABIES INTO DISEASE-FREE HERDS THROUGH IMPORTED SOWS
XIA Lu-ming1, CHEN Qi1, LU Jun1, ZHU Jiu-chao1, ZHANG Min2, CAO Xiang-ying3, SUN Quan-yun1
(1. Shanghai Animal Disease Prevention and Control Center, Shanghai 201101, China; 2. Minhang Animal Disease Prevention and Control Center, Shanghai 201109, China; 3. Songjiang Edible Agricultural Products Safety Supervision and Inspection Center, Shanghai 201611, China)
In order to assess the probability of introduction of porcine pseudorabies into disease-free herds through imported sows in Shanghai, 2 quantitative risk assessment models (one was formally imported sow model and another was directly mixed sow model) were used in the present study. The prevalence of sow pseudorabies in herds and individuals in export areas was detected in gpI-ELISA. Data obtained from these 2 models were analyzed using @Risk software. The results revealed that the probability of introduction of porcine pseudorabies into disease-free herds through formally imported sow model was 0.11%, but the directly mixed sow model was as high as 12.83%. The sensitive analysis indicated that the correlation coeffi cient of resistance to Pseudorabies virus and detection were -0.65 and -0.42, respectively. This risk assessment suggested that the vaccination and detection effectively could reduced the risk of introduction of porcine pseudorabies.
Disease-free herd; porcine pseudorabies; introduction; quantitative risk assessment
S852.659.1
A
1674-6422(2016)05-0016-05
2016-03-15
上海市市級農(nóng)口系統(tǒng)青年人才成長計劃(滬農(nóng)青字(2014)第2-10號)
夏爐明,男,碩士,主要從事動物疫病流行病學調(diào)查研究
孫泉云:E-mail:xialuming@sina.com