编辑总结
在工业化国家，牛的结核病控制通常通过检测和屠宰来完成，但对于世界大部分地区来说，这种策略是不可接受的。随着乳制品行业在中低收入国家的发展，存在着不受控制的牛结核病风险以及与人类交叉感染的风险。Fromsa 等人利用诊断测试的发展，将接种疫苗的动物与自然感染的动物区分开来，以衡量卡介苗（BCG）疫苗接种的有效性（见Michel的观点）。卡介苗不能完全预防感染，其有效性在牛和人类中存在争议。使用埃塞俄比亚四个地区的牛群内繁殖率估计值和经验牛群移动数据校准的机械传播模型表明，可以实现 24% 的 1 年终点效率。虽然不能消除疾病，但在随后的几十年持续接种疫苗中，卡介苗疫苗接种有可能将牛结核病的传播减少89%。——卡罗琳·阿什
结构化摘要
介绍
牛结核病（bTB）对动物健康、粮食安全和人类福祉构成重大全球威胁。尽管在许多高收入国家被证明是有效的，但在许多结核病仍然流行的地区，传统的检测和屠宰控制方法既昂贵又不切实际，而且由于社会经济原因。因此需要替代的bTB控制策略，卡介苗（BCG）疫苗接种是一个有前途的选择。然而，卡介苗通过减少向往传播来控制bTB的有效性仍不清楚。本研究调查了卡介苗疫苗接种对牛结核病传播的直接和以前未探索的间接影响，从而为控制提供了关键的缺失见解。
理由
传统的疫苗功效评估无法衡量疫苗接种对减少感染者进一步传播的影响。这种疫苗接种作用方式对于评估牛的卡介苗至关重要，因为其主要作用是减少病变的程度和进展速度，而不是提供灭菌保护。我们的研究通过使用交叉设计方法在牛中进行bTB的自然传播实验来弥补这一差距。这种方法能够更真实、更有力地评估卡介苗对结核病传播的真正影响，量化卡介苗的直接疗效及其对减少传播的影响。我们开发了一种机制传播模型，以探索在埃塞俄比亚使用卡介苗疫苗接种的潜力，在埃塞俄比亚，bTB的传播风险在牛群之间差异很大，预计相对较少的动物交易将导致患病率逐渐但大幅增加。
结果
自然传播研究显示，与未接种疫苗的动物相比，接种疫苗的动物的bTB传播减少了74%[95%可信区间（CrI）：46%至89%]。卡介苗疫苗接种的这种实质性间接效应超过了观察到的对感染的直接保护（58%;95% CrI：34-73%），综合效应转化为 89% 的疫苗总效力（95% CrI：74-96%）。
与未接种疫苗的对照组相比，接种疫苗的动物表现出显着降低的总可见病变评分，这与卡介苗疫苗接种可降低疾病严重程度和潜在传染性的观点一致。
根据埃塞俄比亚的数据校准的随机元种群传播模型表明，常规犊牛卡介苗疫苗接种有可能防止牛群中bTB的预测扩散，并在短短10年内将种群平均繁殖率降至1以下，从而与未接种疫苗的基线情景相比，预测的bTB患病率大幅下降。研究结果强调了卡介苗疫苗接种的直接和间接综合作用在消除结核病方面至关重要。
研究结果表明，卡介苗疫苗接种是控制bTB的重要工具，特别是在传统方法不切实际的资源有限地区。研究结果还表明，仅通过疫苗接种实现消除需要长期承诺，因为可能需要几十年才能实现全部益处。我们的研究强调需要进一步研究疗效的持续时间，包括通过重新接种疫苗扩大保护的潜力，以及对跨物种传播的影响。
结论
我们的研究表明，卡介苗疫苗接种对结核病传播具有显着且以前未被认识到的间接影响，超出了其直接保护作用。对埃塞俄比亚传播机制模型的情景分析表明，实施卡介苗疫苗接种可能有助于有效控制bTB并取得消除进展。此外，这些发现表明，在资源有限的环境中，BCG可能提供一种有效的控制方法，在这些环境中，目前的测试和屠宰方法不可行。最后，纳入自然传播的交叉试验设计为研究旨在减少结核病进一步传播的其他疫苗和干预措施提供了一个总体框架，广泛适用于包括人类在内的其他动物传染病。
量化卡介苗对牛结核病的总疗效。
接种了卡介苗疫苗和未接种疫苗的哨兵犊牛暴露于播种牛，以通过 12 个月内的 IGRA 转换时间测量直接疗效。随后，这些哨兵被用于确定卡介苗的间接减少传播效果，其结果有助于为评估结核病消除策略的模型的开发提供信息。
抽象
卡介苗 （BCG） 是一种常规使用的疫苗，用于保护儿童免受结核分枝杆菌的侵害，结核分枝杆菌包括减毒的牛分枝杆菌。卡介苗还可用于保护牲畜免受牛支原体的侵害;然而，其有效性尚未针对这种用途进行量化。我们进行了一项自然传播实验，以直接估计在 1 年的暴露期内与接种疫苗和未接种疫苗的犊牛之间的传播率。结果显示，与直接预防感染（58%;95% CrI：34-73%）相比，卡介苗在减少随后被感染的接种疫苗的动物传播方面的间接功效更高[74%;95%可信区间（CrI）：46%至98%]，估计总疗效为89%（95%CrI：74-96%）。开发了一种牛结核病（bTB）在埃塞俄比亚乳制品行业传播的机械传播模型，并显示了如何通过对牛进行常规卡介苗疫苗接种来实现消除的前景。
牛结核病 （bTB） 是一种具有重要经济意义的牲畜疾病，具有人畜共患传播的潜力 （1）。目前，消除结核菌素的法定计划依赖于对结核菌素有反应的动物进行密集的试验和屠宰，结核菌素提供了暴露的衡量标准，但不一定是感染的衡量标准。基于测试和屠宰的消除计划在许多国家取得了成功，包括澳大利亚（2）和美国（3），但在大多数中低收入国家（LMICS）的社会经济上是不可行的，因为那里的疾病没有得到控制。在英国（4）、爱尔兰（5）和新西兰（6）等国家，检测和屠宰也继续给人们带来相当大的经济压力，尽管做出了大量努力，但这种疾病在牛和野生动物中仍然存在。因此，卡介苗（BCG）等疫苗的开发和部署长期以来一直被视为在全球范围内加速控制和最终消除bTB的解决方案（4）。然而，使用卡介苗疫苗作为补充而不是替代，会带来经济挑战，因为与测试和屠宰相关的持续成本以及卡介苗有可能破坏现有bTB控制计划的有效性（7,8）。
bTB的监测主要依赖于结核菌素检测，这是一种检测对特定分枝杆菌属纯化蛋白衍生物（PPD，也称为结核菌素）的迟发性超敏反应的方法。国际上的标准方法是皮肤试验，其中通过注射部位肿胀的大小来评估反应。作为补充，干扰素-γ 释放测定 （IGRA） 提供了一种血液检测替代方案，它使用相同的结核菌素，但避免了在反复暴露于结核菌素的动物中可能观察到的脱敏问题。接种卡介苗的动物在两种形式的测试中对结核菌素的假阳性反应率更高（9），这是它尚未获得用于家畜的许可的主要原因。使用确定抗原的诊断测试（ESAT-6、CFP10、Rv3615c 等）的最新发展为检测接种疫苗的动物 （DIVA） 测试中的感染提供了一条有希望的途径 （10–13），并可能在不影响评估感染自由度的情况下使用 BCG 疫苗接种。这些考虑因素可能与世界各地主要牛群的地方性感染中低收入国家（如埃塞俄比亚或印度）不太相关，这些国家在牛群中的感染率很高但变化不定（14-17），这使得引入测试和屠宰在经济上令人望而却步，并且使用疫苗更具吸引力。这些新兴乳品市场的养殖集约化带来了风险，即牛的流动将助长bTB患病率的同步上升。例如，埃塞俄比亚的动物水平患病率最近估计为5.8%[95%置信区间（CI）：4.5%至7.5%]（18），但随着一些严重感染的畜群的患病率接近100%的检测阳性率，这一负担可能会急剧增加。
尽管 DIVA 测试正在得到验证，为疫苗接种计划铺平道路，但 BCG 的功效仍然是一个争论的话题。最近的荟萃分析估计，在实验研究中，其对感染的直接保护作用低至 18% [95% 可信区间 （CrI）：11% 至 24%]，在自然传播模型中为 61%（95% CrI：40% 至 74%）（19）。这种低且可变的初级直接疗效（VED）与卡介苗在人群中的表现一致（20）。然而，在bTB控制的背景下，这些直接效应仅部分反映了疫苗对传播动态的影响。卡介苗的主要特点是能够减缓疾病进展并最大限度地减少病变。在疫苗接种率高的封闭畜群中，总疫苗效力（VET）还包括间接效应（VE我），这代表了从接种疫苗的受感染动物到其他动物的传播率降低（21）。这种间接效应越来越被认为是评估BCG在现场条件下整体有效性的关键因素（19）。
现有文献主要根据疫苗接种组和对照组在固定终点的阳性动物数量来计算卡介苗的疗效，通常使用死后可见病变的存在或培养确认作为该终点（19），并且在一种情况下，通过使用多种死前诊断测试（22).这种基于终点的估计对于慢性病（如结核病）是有问题的，因为它们对研究人群中的感染力和暴露持续时间高度敏感（图S1），因此不适合预测疫苗或其他干预措施在现场条件下的有效性。因此，为了准确衡量卡介苗在控制bTB方面的效用，迫切需要关注其在降低传播率方面的功效。这一点尤为重要，因为有一致证据表明，卡介苗疫苗接种可以减缓疾病进展并减少病变范围（19），这意味着接种疫苗的动物如果被感染，传染性较低。因此，控制的相关指标不是传统上报告的终点估计值，而是疫苗在降低传播率方面的功效，尤其是在具有高疫苗接种覆盖率潜力的封闭畜群中（23）。疫苗的综合作用，不仅仅是降低易感性，以前已经探索过急性病毒感染（23,24）。然而，它们对慢性细菌感染（包括结核病）的应用明显缺乏。鉴于慢性感染的复杂性和病程延长，这种知识差距尤为重要，了解疫苗的全部作用，包括对进一步传播的影响，是关键。
为了量化卡介苗的直接和间接作用方式对减少牛传播的功效，我们在受控条件下进行了自然传播研究（图1）。简而言之，该研究包括四组哨兵动物实验组，每组在两个不同的阶段暴露于不同类型的播种动物，每个阶段持续 12 个月的接触。在第一阶段，两组（第 1 组和第 2 组）作为生物学重复发挥作用。每组包括大致相等数量的播种者（~34）和哨兵动物，在接种疫苗（~17只动物）和未接种疫苗的对照（~17只动物）之间平均分配。在接种疫苗后的最初两个月后，这些哨兵被引入一个单独的谷仓，加入来自埃塞俄比亚当地奶牛群的较老的检测呈阳性的播种动物。在第二阶段，第一阶段的哨兵动物根据其疫苗接种状态被重新分配到两组：接种疫苗的n = 32和未接种疫苗的n = 32。然后，这些动物作为一组新的大约34头哨兵犊牛的播种动物（类似于第一阶段的安排）。接下来，我们开发了一个机械传播模型，该模型使用畜群内繁殖率的估计值R0，以及来自埃塞俄比亚四个地区的牛群运动经验数据，以探索通过常规卡介苗疫苗接种在中低收入国家环境中控制bTB的潜力。
图 1.研究设计的示意图。
对于第一阶段，哨兵动物（犊牛）在招募后适应约2周，然后将它们随机分配（双盲抽签系统）到对照组（U）和疫苗接种组（V）实验组。接种疫苗后 2 个月，抽血进行 IGRA，并进行皮肤试验以确认疫苗反应。在确认疫苗反应后，饲养两组 ~34 只成年感染（CCT 和 IGRA+）播种机，每组（第 1 组和第 2 组）的目标是 17 头未接种疫苗的哨兵犊牛和 17 头接种 BCG 疫苗的哨兵犊牛（2 至 6 个月大），在接种疫苗后但暴露前的动物损失后，在实践中有 16 至 18 只动物。总共有5、4、4和3只动物分别从第1、2、3和4组提前移除。每组（第3组除外）的大多数清除是播种机，分别由3/5、3/4、1/4和2/3组成。在1年的暴露期内，每2个月抽血一次IGRA，每4个月进行一次皮肤试验。然后，将第一阶段幸存的哨兵动物用作两个新实验组（第 3 组和第 4 组）的播种者，并配以一组新鲜的哨兵小牛，然后按照相同的测试时间表进行第二个 12 个月的自然暴露期。
接种卡介苗的牛的细胞免疫反应轨迹
驯化后和疫苗接种前，使用来自禽（A）和牛（B）分枝杆菌的PPD作为刺激抗原，通过IGRA确定哨兵动物的阴性bTB状态。所有进入实验的哨兵动物均未表现出感染迹象，检测呈阴性，在接种卡介苗之前，对照组和接种者对 IGRA 中 PPD （B – A） 引起的反应之间没有观察到显着差异（图 S2A）。在接种卡介苗疫苗后的第八周，在接触播种牛群之前，接种疫苗的犊牛和对照组犊牛都接受了牛和禽PPD的皮肤和IGRA血液检查，以确认疫苗反应。
然后每隔四个月使用相同的皮肤试验序列（牛、禽和 DIVA 抗原）监测每个实验组内哨兵动物的感染状态，每 2 个月采集一次全血样本，使用同一组抗原进行 IGRA 检测（图 1）。在第二阶段，在第一阶段暴露于自然感染的比较宫颈结核菌素 （CCT） 检测呈阳性的动物的前哨动物在第二阶段用作播种动物，根据疫苗接种状态进行分配 （25）。因此，通过比较四个实验组内经历的传播率，我们能够直接比较接种疫苗和未接种疫苗的动物的相对传染性。根据诊断测试结果（图1）推算的逻辑感染史，通过估计离散时间随机链二项式模型（26,27）来推断传播率。
鉴于bTB的慢性性质和缺乏可靠的死前传染性相关性，假设动物从第一次检测呈阳性到观察期间都受到感染并可能具有传染性。虽然根据检测阳性推断的传播率受诊断测定的敏感性影响，但为了估计疫苗的效力，基线传播率可以被视为一个令人讨厌的参数，因为疗效仅取决于不同治疗组之间传播率的相对大小，而不是绝对值。传统的基于结核菌素的检测不适合此目的，因为它们降低了接种卡介苗疫苗的动物的特异性，从而夸大了表观传播率。相比之下，使用基于肽的定义抗原的 DIVA 测试提供了更精确的估计，关键假设它们在接种疫苗的动物和对照动物中的表现相同。与这一假设一致，尽管 DIVA 测试的反应幅度通常低于结核菌素测试，并且尽管 DIVA 测试对接种 BCG 疫苗的动物具有更高的特异性，但来自多项实验试验的先前证据表明，常用的分类临界值不会导致受感染动物的性能差异或错误分类（28).在这项研究中，我们使用了为皮肤和IGRA格式的定义皮肤试验（DST）开发的抗原。由于反复接触抗原对动物脱敏的风险，与IGRA相比，皮肤试验的频率较低（间隔4个月）。鉴于更高的时间分辨率，我们专注于 DST1 （IGRA） 结果，并将疫苗功效的估计值与更不确定的 DST 10（皮肤试验）结果进行比较。
卡介苗直接和间接疗效的估计
基于 DST 的 IGRA 测试历史用于计算基线实验繁殖率（定义为单个感染个体与完全易感人群接触 12 个月的预期新感染数量），估计为 3 例（95% CrI：2% 至 4%）。除接种了疫苗的播种者组（第4组）外，所有实验组的疫苗接种和对照组的攻击率均一致，表明卡介苗的高间接保护降低了疫苗接种者的传染性（图S1）。这种效果反映在估计的间接疫苗对降低VE传染性的功效（图2C）中VEI = 74%（95% CrI：46-89%）;这高于的估计直接保护VED= 58%（95% CrI：34-73%），VE 的后验概率为 86%我大于 VED.综上所述，这相当于卡介苗在减少 bTB 传播方面的总疫苗效力为 89%（95% CrI：74% 至 96%）。DST 10（皮肤试验）的估计值是一致的，但更具不确定性，这与该数据的较低时间分辨率一致（表1）。
图 2.卡介苗在牛身上的两种作用方式。
(A） 每个实验组（1 至 4 个）中未接种疫苗（紫色、橙色）和接种疫苗（浅蓝色、绿色）动物的感染史，以 IGRA （DST1） 检测呈阳性并存活到该时间点的动物的累积数量表示。这些曲线表示在测试日期，每组内被认为具有传染性的哨兵动物的数量，反映了出于福利原因被移除的动物，以及那些检测呈阳性的动物。所有播种动物都接种了疫苗的第 4 组的攻击率较低，这表明与其他未接种疫苗的播种动物组相比，这些动物的传染性降低。（B） 接种疫苗和未接种疫苗的哨兵和播种动物的不同组合之间的估计传播率可以表示为实验繁殖比R，定义为给定哨点类型的完全易感人群中暴露于相应播种类型1年时的预期新感染数量。四种组合的后验分布以垂直线指示的阈值 R = 1 表示。在我们的实验单元中，只有接种疫苗的哨兵和播种者的组合显示出 R < 1 的高后验概率，随着播种者和哨兵组 （C） 的疫苗接种，该概率从 0.72 增加到 1.0。卡介苗在降低传染性（VEI、橙色）、降低易感性 （VED，浅蓝色）和总功效（VET，绿色）。这种总功效代表了疫苗的直接（降低易感性）和间接（降低传染性）作用的结合。
| 诊断测试 | 终点疗效 | 传输速率效率 | ||
|---|---|---|---|---|
| 总疗效 （95% CI） | 直接疗效 （VED） （95% CrI） | 间接功效 （VEI） （95% CrI） | 总功效 （VET） （95% CrI） | |
| 夏令时 1 （IGRA） | 39 （22 至 54） | 58 （34 至 73） | 74 （46 至 89） | 89 （74 至 96） |
| DST 10（皮肤） | 40 （19 至 57） | 46 （14 至 66） | 67 （39 至 87） | 82 （55 至 94） |
| 可见病变 | 25（1 至 47） | |||
间接疫苗效应的实际重要性体现在成对的实验繁殖率（图2B和表2）上，这表明卡介苗的直接和间接效应，当单独考虑时，不足以防止实验系统内的传播，后验概率为R对于与未接种疫苗的播种者接触的已接种疫苗的哨兵，仅小于临界阈值 1 的 0.075，对于已接种疫苗的播种动物和未接种疫苗的哨兵的组合，该临界阈值上升到 0.72（表 2）。相比之下，对于接种疫苗的哨点动物和播种者组合，R < 1 的后验概率为 1.0，这意味着 BCG 的直接和间接作用模式都可以在我们的实验系统中实现消除。这对卡介苗疫苗接种政策在流行环境中的效用和监测具有重要影响，因为可能需要几代人才能获得全面的保护性益处。
| 播种机哨兵对 | R（1 年接触）（ 95% CrI） | R < 1 的后验概率 |
|---|---|---|
| 未接种疫苗-未接种疫苗 | 3.1（2.3 至 4.1） | 0.0 |
| 未接种疫苗-接种疫苗 | 1.3（0.9 至 1.8） | 0.075 |
| 已接种疫苗-未接种疫苗 | 0.8（0.4 至 1.5） | 0.72 |
| 接种疫苗-接种疫苗 | 0.3（0.1 至 0.7） | 1.0 |
我们的调查结果也证实了先前关于卡介苗疫苗接种对牛的部分保护作用和病变减少的研究结果（19）。尽管在接种疫苗的动物中仍观察到病变，但与对照组相比，播种者（1期哨兵）和哨兵动物的总可见病变评分明显较低（图S2）。鉴于该研究的设计限制，需要保留 I 期哨兵动物作为 II 期的播种者，因此不可能仅根据可见病变评分获得终点疗效估计。然而，当合并II期第3组和第4组的所有哨兵动物时，我们观察到1年终点疗效为25%（95%CI：1至47%）（表1），这与早期的荟萃分析估计一致（19）。尽管卡介苗无法完全预防感染可能会引发对接种动物中 DIVA 抗原检测灵敏度降低影响疗效估计的质疑，但研究设计和结果减轻了这种担忧。具体来说，如果接种疫苗的动物的测试敏感性降低影响了结果，我们预计不会看到未接种疫苗的对照组的攻击率显着降低，这在第 4 组中也有所见（图 2A）。
通过卡介苗疫苗接种消除bTB的前景
为了探讨在相关背景下实施卡介苗疫苗接种的后果，我们评估了仅通过常规疫苗接种从埃塞俄比亚乳制品行业消除bTB的可行性。使用埃塞俄比亚牛结核病控制 （ETHICOBOTS） 项目的结核菌素皮肤试验数据 （15， 16） 和埃塞俄比亚动物卫生研究所 （14） 的历史数据，我们估计了畜群繁殖率 （R0）——定义为将单个感染个体引入完全易感人群时的预期新感染人数——范围为 1.3 至 17.3（图 3B），人群平均值为 3.26（95% CrI：2.7 至 4.0%）。鉴于牛在疾病的早期阶段很少出现结核病的临床症状，在没有系统畜群检测的情况下，牛的贸易可以促进长距离传播。因此，我们认为牛群的移动是牛群之间的主要传播方式。有向指数随机图模型（ERGMs）用于估计埃塞俄比亚牛群之间牛群移动频率和模式的新生成模型，这些模型以前是从三个新兴乳制品市场收集的（29）。
图 3.埃塞俄比亚乳制品行业牛疫苗接种预期使用的情景分析。
(A） bTB的牛群内传播率是用从亚的斯亚贝巴周围奶牛带和哈瓦萨、默克莱和科姆博尔查的新兴市场的牛群收集的牛群水平流行率数据来校准的。贡达尔（Gondar）、哈瓦萨（Hawassa）和默克莱（Mekelle）是我们唯一拥有牛群间运动数据的地区。（B） 畜群中估计的动物水平流行率的广泛范围（5.8%至78%）对应于基本繁殖率估计的同样大的异质性，R0，与地理或牛群规模没有明显的关联。（C） 来自Gondar、Mekelle和Hawassa的牛群运动模型估计数据用于预测bTB的患病率在未来50年内将如何演变。将该基线情景（未接种疫苗，粉红色）感染 bTB 的畜群百分比的预测中位数（实线）和 95% 预测区间（阴影区域）与所有畜群常规疫苗接种覆盖率（不假设免疫丧失）的情景进行比较，估计直接疫苗效力为 58%（95% CrI：仅 34% 至 73%）（浅蓝色），额外间接效力为 74%（95% CrI： 46 至 89%）（紫色）。
为了根据估计的运动网络预测bTB的可能传播，并评估疫苗接种的潜在益处，开发了一种随机元人群传播模型，该模型具有四种可能的状态：易感（S）、感染（I）、接种疫苗（V）和接种疫苗的感染者（IV).模拟了三种传输场景，并由Gondar、Mekelle和Hawassa周围的三个地区提供运动数据。对于每种情景，都模拟了合成种群，从埃塞俄比亚记录的种群规模中抽取初始畜群规模，并使用 （15） 的点估计值抽样初始畜群水平流行率（Gondar 为 18.0%，默克莱为 38.9%，哈瓦萨为 10.5%）。内在的牛群内 R0假设不同牛群之间存在差异，并从我们的估计中抽样。受影响的畜群在地方性平衡时初始化，并向前模拟 50 年。
没有接种疫苗的基线情景（图3C）显示了牛交易带来的潜在风险的规模，预计所有情景中的动物水平流行率将增加到~50%的地方病水平。然而，预计这种出现将是缓慢的 – 由相对不频繁的动物交易介导 – 并且需要我们模拟情景的整个50年跨度。这种相对缓慢的进展，与我们的自然挑战系统所显示的牛群内牛与牛之间的快速传播潜力形成鲜明对比，为疫苗接种或针对牛群移动网络的干预措施提供了机会之窗（29）。
然后，通过将当前基线情景与所有新生犊牛接种疫苗的情景进行比较，评估疫苗接种作为bTB控制措施的有效性（图3C）。没有考虑疫苗保护作用随时间推移而减弱的可能性，并假设动物将根据需要重新接种疫苗以维持保护水平。为了说明卡介苗提供的额外间接保护的重要性，我们比较了两种疫苗方案，其中动物仅受到直接效应或直接和间接综合效应的保护（从我们的后验估计中抽样）。我们的模型表明，在估计的总疫苗效力为 89%（95% CrI：74% 至 96%）的情况下，犊牛卡介苗疫苗接种可以防止 bTB 在埃塞俄比亚乳制品行业的预测扩散，使人口平均 R 在部署后 10 年内低于 1。然而，消除结核病的道路是缓慢的，通过50年规划模拟，畜群流行率仍高于国际官方的无结核病水平，即每年<0.1%。与我们的实验系统一样，这种影响只能通过BCG的直接和间接影响来实现（图3C）。
对 BCG 在现场部署的影响
我们的情景分析表明，控制慢性感染（如结核病）的挑战，在这种感染中，受感染的动物可能终生保持传染性。在没有恢复机会的情况下，测量传播和控制的规模由宿主的预期寿命决定。从这个角度来看，即使在最有利的情况下，常规卡介苗疫苗接种作为唯一的控制措施，预计也需要几十年的时间才能消除结核病感染。即便如此，在流行环境中，疫苗接种可以在限制传播和降低流行率方面发挥重要作用，从而使检测和屠宰或检测隔离等更快速的措施在经济上变得容易处理。在经济成本效益分析中必须考虑到对疫苗接种的长期承诺，以支持特定地区的商业案例。根据bTB对动物生产和生产力的影响，这些益处在不同环境中可能会有很大差异，除了1970年德国的一项研究外，这两者都非常差（30）。
卡介苗在犊牛中提供大量间接保护的证据与最近在爱尔兰对獾进行的田间试验的结果形成鲜明对比（31），但它与英格兰獾社会群体中的小规模试验一致（32）。由于对自由生活的动物的间接疫苗效果的评估 – 取决于比较具有不同疫苗覆盖水平的亚群的攻击率（21） – 非常具有挑战性，并且通常只有在疫苗大规模部署后才可行，因此来自英格兰或爱尔兰的獾试验的矛盾结果很难在上下文中解释。值得注意的是，尽管卡介苗在全球广泛使用，但在人类结核病的传播方面没有类似的间接影响报告。众所周知，卡介苗在人群中疗效的地理差异（20）、更复杂的感染生活史以及通过治疗（和死亡率）定期清除感染个体，将使这种效果比在养牛生产系统的管理环境中更难衡量。
尽管有证据表明卡介苗对牛有间接影响，并且其用于加速 bTB 控制计划具有广阔的意义，但我们的研究仍存在一些局限性。一个关键的局限性是，作为这些对照试验的一部分，与受感染动物接触的1年时间相对较短。这是相关的，因为采用再疫苗接种方法的实验研究表明，卡介苗在牛中的直接保护持续时间限制在1至2年之间（33）。因此，在我们的试验中看到的卡介苗对降低传染性的高效性可能无法维持在牛群中奶牛的平均寿命，在埃塞俄比亚为~7年（34）。未来评估对传染性间接影响的持续时间以及通过重新接种疫苗维持或扩大这些影响的可能性的调查仍然是关键的知识差距，这两者可能只有在疫苗在现场广泛部署后才能实际测量。另一个局限性是，我们目前的模型没有考虑与牛在同一场所饲养的其他牲畜（如猪、山羊和绵羊）的跨物种传播;共生自由生活的野生动物物种;甚至人类——所有这些都可能成为牛溢出感染的潜在宿主。需要进一步的研究来评估牛疫苗接种在面对来自其他同源宿主的跨物种传播风险时的潜在益处（35）。最后，我们的模型仅根据奶牛群内当前的移动模式和传播率预测了bTB患病率的预期增加;在如此长的时期内，畜牧业的集约化和变化可能会改变这两个因素，因此我们的情景应仅被视为说明疫苗接种潜在益处的预测，而不是预测。
我们的研究对具有既定监测和控制计划的人群（如英国）的影响更加微妙，因为与bTB相关的成本主要是对检测和屠宰计划本身的影响（7），而不是疾病的流行率。鉴于直接保护的证据有限，以及结核菌素诊断在接种疫苗的牛中的特异性受损，对疫苗接种可能产生不良后果的担忧一直是法定和政府机构许可卡介苗用于牛的主要障碍（8）。我们的调查结果显示，卡介苗提供的间接保护至少等于甚至大于通常通过功效研究测量的直接保护，这些担忧应该在一定程度上得到缓解。
我们的研究表明，卡介苗在该领域的有效性可能比以前理解的要高，风险可能更低，并且我们提供了基于卡介苗疫苗接种的方法在疾病仍然流行的地区加速控制bTB的潜在益处的关键缺失证据。
方法总结
实验研究地点和对象
该研究在位于埃塞俄比亚塞贝塔的动物卫生研究所进行，该研究所位于亚的斯亚贝巴西南约20公里处。该场所有三个独立的谷仓，每个谷仓可容纳 80 头成年牛，面积约为 2000 至 2500 米2有围栏的户外空间。在第一阶段，招募了68头自然感染的成年牛作为传播实验第1组和第2组的播种动物。68 头 <3 个月大且 bTB 检测呈阴性的荷斯坦-弗里斯兰× Zebu 杂交雄性犊牛被招募为来自两个实验阶段的低流行率牛群的幼稚哨兵，第一阶段（第 1 组和第 2 组）的哨兵动物作为第二阶段（第 3 组和第 4 组）的播种动物。
检测程序、抗原和疫苗接种
接种卡介苗疫苗8周后，所有哨兵动物均被引入受感染的成年播种猪群。在第一阶段和第二阶段，播种机和哨兵一起被安置在两个独立的谷仓中。每四个月，使用PPD和最近开发的DST抗原对哨兵动物进行皮肤试验。每两个月为IGRA抽血一次。牛 （PPD-B） 和禽 （PPD-A） 结核菌素在皮肤和干扰素-γ （IFN-γ） 释放试验中均用作刺激抗原。还使用了代表抗原 ESAT-6、CFP-10 和 Rv3615c 的新型肽混合物。我们将 DST 的皮肤测试格式称为 DST10，将 IGRA 称为 DST1（对应于每个测试分别使用的抗原单位）。补充材料中提供了IGRA和皮肤测试方案的完整详细信息。接种组的犊牛皮下注射 0.5 ml（1-4 × 106 CFU）活 BCG 丹麦菌株 SSI 1331，而对照组接受 0.5 ml 0.9% 生理盐水（图 S4）。
定义逻辑感染史和链二项式模型以估计疫苗效力
出于分析目的，通过对每个候选 DIVA 测试的反应来估算每只动物的感染状态。对于DIVA测试的每个变体（DST1，DST10），我们构建了一个逻辑感染史，其中动物被认为是从第一次阳性测试开始就被感染的，并且可能具有传染性。因此，每个观察期的新感染数量计算为在该间隔内转换诊断状态的动物数量。
从感染状态的推算时间序列中，我们可以使用链二项式模型（27,36）分别估计控制和接种疫苗动物的传播率，其中我们假设易感动物在两次测试之间获得感染的比率是恒定的，并由受感染（未接种疫苗）动物的数量I和受感染的疫苗接种者I给出V在较早的测试中，如下所示
其中N是实验组内的动物总数，β可以解释为每只感染动物的人均传播率，ε我衡量被感染的已接种疫苗的动物的传染性降低（相对于未接种疫苗的对照组）。在这些假设下，可以计算离散时间间隔内传播的概率，并且该间隔内的新病例数将二项式分布。由于感染概率采用与互补对数-对数变换相同的函数函数形式，因此可以使用具有二项式响应的广义线性模型 （GLM） （和互补对数-对数链接函数）来估计该链二项式模型。我们使用 R （37） 中的 rstanarm 包 （38） 在贝叶斯框架内估计模型，并获得直接疫苗功效的后验估计值，以降低易感性 （1 – εS），降低传染性的功效（1-ε我）和两个实验谷仓内的平均碱基传播率（β）。使用标准诊断（Rhat 和有效样本量）评估收敛性，并使用后验预测检查（特别是通过形成零、最大值和平均值比例的贝叶斯预测 P 值）评估模型拟合度。
用于情景分析的机理传输模型
开发了一个以畜群为基本流行病学单位的随机元种群模型，以对埃塞俄比亚卡介苗疫苗接种的潜在影响进行情景分析，并使用 R 包 SimInf 实施 （39）。该区室模型跟踪四种可能的流行病学状态——易感 （S）、感染 （I）、接种疫苗 （V） 和接种疫苗的感染者 （IV）以及与出生、传播和死亡相对应的八个事件（图 S9）。补充材料中提供了模型结构和校准的完整详细信息以及原始数据、R 脚本和模型代码 （40）。
畜群内的传播率是根据基本繁殖比R的估计来校准的0源自埃塞俄比亚五个研究地点的牛群的结核菌素检测数据，包括亚的斯亚贝巴周围的奶牛带以及贡达尔、哈瓦萨、默克莱和科姆博尔查的新兴市场（14-16）。假设畜群是具有 R 值的地方性感染0从易感-感染-易感 （SIS） 模型的准稳态分布推断 （41）。为了调整结核菌素检测的不完全敏感性和特异性，使用潜伏类模型推断畜群内感染的真实患病率 （42， 43）。该模型在 Stan 中实现，并使用 RStan 包在 R 中进行分析 （37）。牛群之间的传播被认为是由牛群运动介导的。使用收集的运动记录样本以及埃塞俄比亚牛群子集的结核菌素测试数据，我们使用 ERGM 构建了合成运动网络的生成模型，该模型具有与 Gondar、Hawassa 和 Mekelle 测量的运动网络相同的统计特性 （44， 45）。
牛群中的初始动物数量是从记录的牛群规模中随机抽样的，这些牛群规模取自我们研究的牛群群体的这一子集，具有运动数据。假设牛群的种群规模是恒定的，并且牛群的出生率与牛群中牛的死亡率和平均移动率相平衡。通过比较未接种疫苗的情况与所有新生犊牛接种疫苗的情况，评估疫苗接种作为结核病控制措施的有效性。对于所有情况，我们从自然传播研究得出的后验估计中抽取了疫苗效力，并对传染性降低进行了进一步的敏感性分析（ε我） 表示值为 0、25 和 50%。图 3 总结了所探索的疫苗接种情景范围，并从随机模型的 1500 次重复中模拟了输出。
致谢
我们非常感谢 ETHICOBOTS 联盟成员的支持，包括埃塞俄比亚 Armauer Hansen 研究所的 A. Aseffa、A. Mihret、B. Tessema、B. Belachew、E. Fekadu、F. Melese、G. Gemechu、H. Taye、R. Tschopp、S. Haile、S. Ayalew 和 T. Hailu;瑞士热带和公共卫生研究所的 R. Tschopp;埃塞俄比亚农业研究所的 A. Bekele、C. Yirga、M. Ambaw、T. Mamo 和 T. Solomon;埃塞俄比亚阿姆哈拉地区农业研究所的T. Teklewold;埃塞俄比亚国家动物卫生诊断和调查中心的S.G.、G. Gari、M. Sahle、A. Aliy、A. Olani、A.S.、G. Almaw、G.M.、M. Tamiru 和 S. Guta;英国剑桥大学的J.W.（联盟第一作者）、A.J.K.C. 和 A. Clarke;英国伦敦大学学院的 H. L. Moore 和 C. Hodge;英国曼彻斯特大学的C.史密斯;英国动植物卫生局的 R. Glyn Hewinson， S.B.， H.M.V. 和 J. Nunez-Garcia;埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴大学的G.A.、B.B.、A. Zewude、A. Worku、L. Terfassa、M. Chanyalew、T. Mohammed和M. Zeleke。我们还要感谢ABTBC联盟的成员（按机构字母顺序排列）：A.F.、B.G.、B.B.、D. Worku、G. Bahiru、G.A.、M.G.和Y. Zeleke（埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴大学）;G. Jones， H.M.V.， P. Hogarth， and S.B.（英国动植物局）;A.S.、B.T.、M.L.、S.G.、T. Rufael和W.B.（埃塞俄比亚动物卫生研究所）;A. Mihret（Armaeur Hansen研究所，埃塞俄比亚）;A.J.K.C.、K.W. 和 J.W.（英国剑桥大学）;M.V.（CisGen Biotech Discoveries，印度）;P. Dandapat（印度兽医研究所，印度）;N. Jindal（Lala Lajpat Rai兽医和动物科学大学，印度）;D.B.（荷兰莱利斯塔德）;M. Nagalingam（印度国家兽医流行病学和疾病调查研究所）;M. K. Papanna， R. Katani， V. Thapa， and V.K. （主要论文作者） （美国宾夕法尼亚州立大学）;G. Hewinson（英国威尔士大学）;以及 C. Costanzo、H. Martinez、J. Lombard 和 T. Thacker（美国农业、动植物卫生检验局）。
资金：这项研究得到了比尔和梅琳达·盖茨基金会（与英国外交、联邦和发展办公室合作）的支持，资助OPP1176950;生物技术和生物科学研究理事会（BBSRC）、国际发展部、经济和社会研究理事会、医学研究理事会、自然环境研究理事会以及人畜共患病和新兴畜牧系统（ZELS）计划下的国防科学技术实验室，授予BB/L018977/1;并通过BBSRC授予KW BB / M011194 / 1。
伦理认可：该研究已获得 Aklilu Lemma 病理生物学研究所机构审查委员会的批准并授予伦理许可，参考编号为 ALIPB IRB/44/2013/21。遵守了与动物有关的所有相关当地生物安保和安全程序。
作者贡献：概念化：A.J.K.C.、D.B.、G.A.、J.W.、M.C.M.d.J.、N.J. 和 V.K. 方法：A.J.K.C.、D.B.、G.A.、H.M.V.、S.B.、J.W.、K.W.、M.C.M.d.J.、M.V.、N.J.、S.S. 和 V.K. 调查：A.F.、A.J.K.C.、A.S.、B.B.、B.G.， B.T.、G.M.、K.W.、M.G.、M.L.、S.G.、S.S.、T.R. 和 WB 可视化：A.J.K.C.、K.W. 和 V.K. 资金获取：A.J.K.C.、D.B.、G.A.、H.M.V.、J.W.、K.W.、M.V. 和 V.K. 项目管理：V.K. 监督：A.J.K.C.， B.G.、G.A.、S.B. 和 V.K. 写作 – 原稿：A.F.、A.J.K.C.、K.W. 和 V.K. 写作 – 审查和编辑：所有作者。
利益争夺：APHA（H.M.V.的前雇主）拥有三项专利[专利号WO/2009/060184（46）、WO/2011/135369（47）和WO/2012/010875（48）]，用于将Rv3615c用于bTB的诊断测试。此外，APHA和宾夕法尼亚州立大学（SS和VK）正在为基于肽的DIVA皮肤试验提交知识产权保护申请[WO/2020/208368（49）]。S.S.还隶属于美国密歇根州东兰辛市密歇根州立大学人类医学学院流行病学和生物统计学系。提交人声明他们没有其他相互竞争的利益。
数据和材料可用性：所有数据和代码都可以在正文或补充材料中找到，也可以在 GitHub （https://github.com/MonkeyMyshkin/BCGCrossover） 和 Zenodo （40） 上找到。
许可证信息：版权所有 © 2024 作者，保留部分权利;美国科学促进会（American Association for the Advancement of Science）独家授权。对美国政府原创作品不提出索赔。https://www.science.org/about/science-licenses-journal-article-reuse。这项研究全部或部分由比尔和梅琳达·盖茨基金会（OPP1176950）和生物技术和生物科学研究委员会（BBSRC）（BB / M011194 / 1和BB / L018977 / 1）资助。作者将在 CC BY 公共版权许可下提供作者接受的手稿 （AAM） 版本。
补充材料
此PDF文件包括：
本手稿的其他补充材料包括以下内容：
MDAR重现性检查表
- 下载
- 466.27 KB
参考资料和注释
1
F. Olea-Popelka， A. Muwonge， A. Perera， A. S. Dean， E. Mumford， E. Erlacher-Vindel， S. Forcella， B. J. Silk， L. Ditiu， A. El Idrissi， M. Raviglione， O. Cosivi， P. LoBue， P. I. Fujiwara， 牛分枝杆菌引起的人类人畜共患结核病-行动呼吁。 柳叶刀感染。 Dis. 17，E21–E25（2017 年）。
2
S. J. More， B. Radunz， R. J. Glanville， 在澳大利亚成功根除牛结核病过程中吸取的经验教训。兽医 第 177， 224–232 页（2015 年）。
3
A. L. Olmstead， P. W. Rhode， 不可能完成的任务：美国根除牛结核病。J. Econ. 历史 64， 734–772 （2004）.
4
J. McCormack，地平线扫描：英格兰牛结核病控制的下一步是什么？兽医 J. 76 （增刊 1）， 18 （2023）.
5
S.J.更多，爱尔兰的bTB根除：从这里开始？兽医 J. 76， 11 （2023）.
6
P. G. Livingstone， N. Hancox， G. Nugent， G. W. de Lisle， 走向根除：野生动物牛分枝杆菌感染对新西兰牛结核病管理的演变和未来方向的影响。N. Z. 兽医 J. 63 （增刊 1）， 4–18 （2015）.
7
A. J. Conlan， E. Brooks Pollock， T. J. McKinley， AP Mitchell， G. J. Jones， M. Vordermeier， J. L. N. Wood， 牛疫苗接种作为牛结核病补充控制的潜在益处。PLOS Comput. Biol. 11、e1004038（2015）。
8
EFSA AHAW小组（EFSA动物卫生和福利小组），关于牛结核病疫苗接种田间试验的科学意见。EFSA J. 11， 3475 （2013）.
9
A. O. Whelan， M. Coad， B. L. Upadhyay， D. J. Clifford， R. G. Hewinson， H. M. Vordermeier，卡介机诱导的结核菌素皮肤试验致敏与牛保护性免疫之间缺乏相关性。疫苗 29， 5453–5458 （2011）。
10
A. O. Whelan， D. Clifford， B. Upadhyay， E. L. Breadon， J. McNair， G. R. Hewinson， M. H. Vordermeier， 开发牛结核病皮肤试验，用于区分感染动物和接种疫苗的动物。J.克林。微生物。 48， 3176–3181 （2010）.
11
B.巴伊萨，A.西拉克，A.泽乌德，A.沃克，B.古米，S.伯格，RG赫温森，JLN伍德，GJ琼斯，HM沃德迈尔，G.阿梅尼;ETHICOBOTS 联盟，埃塞俄比亚基于分枝杆菌蛋白的皮肤试验的现场评估，用于区分感染牛分枝杆菌和卡介苗的杂交牛。越界。新兴。不。 69， E1–E9 （2022）.
12
S. Srinivasan、G. Jones、M. Veerasami、S. Steinbach、T. Holder、A. Zewude、A. Fromsa、G. Ameni、L. Easterling、D. Bakker、N. Juleff、G. Gifford、RG Hewinson、HM Vordermeier、V. Kapur，用于诊断牛结核病的明确抗原皮肤试验。科学高级 5、EAAX4899（2019 年）。
13
S. Srinivasan、S. Subramanian、S. Shankar Balakrishnan、K. Ramaiyan Selvaraju、V. Manomohan、S. Selladurai、M. Jothivelu、S. Kandasamy、DR Gopal、K. Kathaperumal、A. J. K. Conlan、M. Veerasami、D. Bakker、M. Vordermeier、V. Kapur，一种确定的抗原皮肤测试，能够实施卡介苗疫苗接种以控制牛结核病：概念验证。正面。 兽医科学 7， 391 （2020）.
14
R. Firdessa， R. Tschopp， A. Wubete， M. Sombo， E. Hailu， G. Erenso， T. Kiros， L. Yamuah， M. Vordermeier， R. G. Hewinson， D. Young， S. V. Gordon， M. Sahile， A. Aseffa， S. Berg， 埃塞俄比亚中部奶牛肺结核高患病率：对乳制品行业和公共卫生的影响。公共科学图书馆一号7，e52851（2012）。
15
G. A. Mekonnen， A. J. K. Conlan， S. Berg， BT Ayele， A. Alemu， S. Guta， M. Lakew， B. Tadesse， S. Gebre， J. L. N. Wood， G. Ameni;ETHICOBOTS联盟，埃塞俄比亚区域城市新兴乳品带中牛结核病的流行率及其相关危险因素。上一页 Vet. Med. 第 168， 81–89 页（2019 年）。
16
G.阿尔莫、A.J.K.康兰、G.阿梅尼、B.古米、A.阿莱穆、S.古塔、S.格布雷、A.奥拉尼、A.加罗马、D.谢古、L.伊梅斯根、D.尼古西、J.L.N.伍德、T.阿贝贝、A.米雷特、S.伯格;ETHICOBOTS联盟，埃塞俄比亚中部奶牛群中牛结核病的患病率各不相同，这为有针对性的干预提供了机会。公共科学图书馆一号 16，e0254091 （2021）。
17
S. Srinivasan、L. Easterling、B. Rimal、X. M. Niu、A. J. K. Conlan、P. Dudas、V. Kapur，印度牛结核病的患病率：系统评价和荟萃分析。越界。新兴。不。 65， 1627–1640 （2018）.
18
B. Sibhat、K. Asmare、K. Demissie、G. Ayelet、G. Mamo、G. Ameni，埃塞俄比亚的牛结核病：系统评价和荟萃分析。上一页 Vet. Med. 147 （增刊 C）， 149–157 （2017）.
19
S. Srinivasan， A. J. K. Conlan， L. A. Easterling， C. Herrera， P. Dandapat， M. Veerasami， G. Ameni， N. Jindal， GD Raj， J. Wood， N. Juleff， D. Bakker， M. Vordermeier， V. Kapur， 卡普尔，卡介苗疫苗接种对牛结核病影响的荟萃分析：完美是善的敌人吗？正面。 兽医科学 8， 637580 （2021）.
20
P. Mangtani、I. Abubakar、C. Ariti、R. Beynon、L. Pimpin、P. E. M. Fine、LC Rodrigues、PG Smith、M. Lipman、PF Whiting、JA Sterne，卡介苗对结核病的保护：随机对照试验的系统评价。克林。感染。不。 58， 470–480 （2014）.
21
E. Shim， A. P. Galvani， 区分疫苗功效和有效性。疫苗 30， 6700–6705 （2012）。
22
G.洛佩兹-瓦伦西亚，T.伦特里亚-伊万格利斯塔，J.德J.威廉姆斯，A.里西亚-纳瓦罗，阿德。L. Mora-Valle，G. Medina-Basulto，牛分枝杆菌 BCG 疫苗对牛结核病保护效力的现场评估。Res. Vet. Sci. 88， 44–49 （2010）.
23
M. C. M. De Jong， T. G. Kimman，疫苗诱导的病毒传播减少的实验量化。疫苗 12， 761–766 （1994）。
24
K. Orsel， M. C. M. de Jong， A. Bouma， J. A. Stegeman， A. Dekker， 口蹄疫病毒在接触病毒脱落猪后在接种疫苗的猪中传播。疫苗 25， 6381–6391 （2007）。
25
A. J. K. Conlan， M. Vordermeier， M. C. de Jong， J. L. Wood， 评估牛疫苗接种作为牛结核病对照的棘手挑战。电子生活 7，e27694 （2018）。
26
A. G. J. Velthuis， M. C. M. De Jong， EM Kamp， N. Stockhofe， J. H. M. Verheijden， 胸膜肺炎放线杆菌传播实验的设计与分析。上一页 Vet. Med. 60， 53–68 （2003）.
27
A. G. J. Velthuis， A. Bouma， W. E. A. Katsma， G. Nodelijk， M. C. M. De Jong， 动物小规模传播实验的设计和分析。流行病学。感染。 第 135， 202–217 页（2007 年）。
28
HM Vordermeier、GJ Jones、BM Buddle、RG Hewinson、B. Villarreal-Ramos，牛的牛结核病：疫苗、DIVA 测试和宿主生物标志物发现。Annu. Rev. Anim. Biosci. 4， 87–109 （2016）.
29
GA Mekonnen、G. Ameni、JL N. Wood、S. Berg、AJK Conlan;ETHICOBOTS联盟，埃塞俄比亚新兴奶牛带奶牛运动及其与牛结核病传播和控制的关联的网络分析。BMC 兽医研究 15， 262 （2019）.
30
G. Meisinger，消除牛结核病对牛群生产力的经济影响。2.对肉类生产的影响。莫纳什。兽医武装。 25， 7–13 （1970）.
31
I. Aznar、K. Frankena、SJ More、J. O’Keeffe、G. McGrath、M. C. M. de Jong，獾疫苗田间试验中牛分枝杆菌传播的量化。上一页 Vet. Med. 149， 29–37 （2018）.
32
S. P. Carter， MA Chambers， SP Rushton， MDF Shirley， P. Schuchert， S. Pietravalle， A. Murray， F. Rogers， G. Gettinby， G. C. Smith， RJ Delahay， R. G. Hewinson， RA McDonald， 卡介苗疫苗接种可降低接种疫苗的獾和未接种疫苗的獾幼崽感染结核病的风险。公共科学图书馆一号7，e49833（2012）。
33
N. A. Parlane， D. Shu， S. Subharat， D. N. Wedlock， B. H. A. Rehm， G. W. de Lisle， B. M. Buddle， 在第一次接种疫苗两年后，当免疫力减弱时，用卡介苗重新接种卡介苗，增强了对牛分枝杆菌攻击的保护。公共科学图书馆一号9，e106519（2014年）。
34
H. Lemma、K. Belihu、D. Sheferaw，埃塞俄比亚南部 Wolaita Sodo 奶牛场泽西奶牛的繁殖性能研究。埃塞俄比亚兽医 J. 14， 53–70 （2010）.
35
E. Brooks-Pollock，J. L. N. Wood，消除牛和獾的牛结核病：来自动态模型的见解。Proc. Biol. Sci. 282,20150374（2015年）。
36
A. G. J. Velthuis， M. C. M. De Jong， J. De Bree， 比较量化传染性病原体实验传播的方法。数学生物科学。 210， 157–176 （2007）.
37
B. Goodrich、J. Gabry、I. Ali、S. Brilleman，rstanarm：通过 Stan 应用贝叶斯回归建模。（R 包版本 2.21.3,2022 年）;https://mc-stan.org/rstanarm。
38
R 核心团队，R：统计计算的语言和环境（R 统计计算基金会，2019 年）;https://www.R-project.org/。
39
S. Widgren、P. Bauer、R. Eriksson、S. Engblom、SimInf：用于数据驱动的随机疾病传播模拟的 R 包。J. Stat. Softw. 91， 1–42 （2019）.
40
K. Willgert， A. J. K. Conlan， MonkeyMyshkin/BCGCrossover：牛接种卡介苗可减少牛结核病的传播，改善消除的前景，0.1.4版，Zenodo （2024）;https://zenodo.org/doi/10.5281/zenodo.10417489。
41
L. J. S. Allen， “An introduction to stochastic epidemic models” in Mathematical Epidemiology， F. Brauer， P. van den Driessche， J. Wu， Eds. （Springer， 2008）， vol. 1945 of Lecture Notes in Mathematics， pp. 81–130.
42
S. L. Hui， S. D. Walter， 估计诊断测试的错误率。生物识别技术 36， 167–171 （1980）。
43
J. Collins， M. Huynh， 未经充分验证的诊断测试准确性估计：潜在类方法综述。Stat. Med. 33， 4141–4169 （2014）.
44
M. Schweinberger、P. N. Krivitsky、C. T. Butts、J. Stewart，随机图的指数族模型：有限、超和无限人口场景中的推理。统计科学 35， 627–662 （2020）.
45
P. N. Krivitsky、D. R. Hunter、M. Morris、C. Klumb，ergm 4：分析指数族随机图模型的新功能。J. Stat. Softw. 105， 1–44 （2023）.
46
H. Vordermeier、B. Sidders、N. Stoker、K. Ewer，分枝杆菌抗原。WIPO专利WO/2009/060184 （2009）。
47
H. Vordermeier，A. Whelan，诊断试剂。WIPO专利WO/2011/135369 （2011）。
48
G. Jones、H. Vordermeier，诊断试剂。WIPO专利WO/2012/010875 （2012）。
49
V. Kapur、S. Srinivasan、H. Vordermeier、G. Jones，诊断试剂。产权组织专利WO/2020/208368 （2020）。
50
M. J. H. O’Hagan， H. Ni， F. D. Menzies， A. V. Pascual-Linaza， A. Georgaki， J. A. Stegeman， 通过贝叶斯潜在类分析估计的北爱尔兰牛结核病诊断结核菌素皮肤试验和尸检的检验特征，并调整协变量。流行病学。感染。 147，E209（2019 年）。
51
B. M. Bronsvoort， B. Koterwas， F. Land， I. G. Handel， J. Tucker， K. L. Morgan， V. N. Tanya， T. H. Abdoel， H. L. Smits， 布鲁氏菌病抗体的流动测定与西非博斯印第安人参考 cELISA 测试的比较。公共科学图书馆一号4，e5221（2009年）。
52
N. Dendukuri、A. Hadgu、L. Wang，诊断测试之间的条件依赖性建模：多元潜在变量模型。Stat. Med. 28， 441–461 （2009）.
53
R. J. Irwin、M. J. Hautus、Lognormal Lorenz 和正常接收机工作特征曲线作为镜像。R. Soc. 开放科学 2， 140280 （2015）.
54
Stan 开发团队，RStan：Stan 的 R 接口。（2023）. https://mc-stan.org/rstan/
55
P. N. Krivitsky、A. R. Kuvelkar、D. R. Hunter，通过线性规划对指数族随机图模型进行基于似然的推理。电子 J. Stat. 17， 3337–3356 （2022）.
56
D. R. Hunter、M. S. Handcock、C. T. Butts、S. M. Goodreau、M. Morris，ergm：用于拟合、模拟和诊断网络指数族模型的软件包。J. Stat. Softw. 24，NIHPA54860（2008年）。
57
D. R. Hunter、S. M. Goodreau、M. S. Handcock，社交网络模型的拟合优度。J. Am. Stat. Assoc.（美国统计协会） 103， 248–258 （2008）.
58
D. A. Clark， M. S. Handcock， 比较指数族随机图模型和潜在顺序逻辑模型在社交网络分析中的实际性能。J. R. Stat. Soc. Ser. A Stat. Soc. 第 185， 566–587 页（2022 年）。
59
G. Csardi， T. Nepusz， 用于复杂网络研究的 igraph 软件包。InterJournal， Complex Syst.， 1695 （2006）;https://igraph.org。
60
M. Newman，网络（牛津大学出版社，第 2 版，2016 年）。