对疫苗接种的有效性、疫苗价格和接种覆盖率的影响<br/>——接种PRRS疫苗经济效益模型的建立

对疫苗接种的有效性、疫苗价格和接种覆盖率的影响
——接种PRRS疫苗经济效益模型的建立

2022-04-21王永胜编译

猪业科学 2022年2期

丁亮，王永胜（编译）

（成都史纪生物制药有限公司，四川成都 510100）

猪场因猪繁殖与呼吸综合征（PRRS）造成的损失大小取决于不同猪场的情况，包括疾病的严重程度、受影响的生产阶段或猪场规模等。除建立阴性群的净化程序（封群/淘汰）和改善生物安全和管理外，接种PRRS疫苗也是控制该病的常规方法。母猪大规模接种疫苗或母猪和仔猪同时大规模接种疫苗成为最具成本效益的控制策略之一。

大部分关于疫苗效力的文献是基于理想的研究条件下的试验效果。关于猪场疫苗接种有效性及其对生产性能影响的文献很少。这次研究目的是评估PRRS疫苗接种相关的经济影响，并从猪只个体、猪群和国家层面评估其经济效益。为了评估各种疫苗特性的影响，建立了不同水平的疫苗接种有效性、疫苗价格和疫苗接种覆盖率的模型。

1 材料和方法

1.1 模型描述

PRRS疫苗接种的经济评估是基于Nathus等人开发的随机性模型。最初的模型预估了地方性PRRSV感染猪场的经济负担，并作为对PRRS的不同控制策略的经济效率的基础。为了评估不同的疫苗特性和疫苗接种方案带来潜在的经济效益，对初始模型进行了相应的调整。该模型是建立在Excel中，并使用附加组件@Risk来描述统计参数的不确定性和可变性。电子表格模型由几个相互连接的子模型组成。生产参数和流行病学影响在文献综述中被确定和评估，并应用到初始模型中。该生产模型模拟了一年时间内猪场的生产动态。流行病学模型根据确定的疾病状态模拟了疾病的影响，并将这些影响纳入到生产模型中。在干预模型中，确定了不同疫苗特性和干预策略相关的成本和有效性，并与生产和流行病学模型相联系。通过使用生产模型输出的结果进行毛利率分析和体现，评估疾病和干预措施的经济影响。毛利率被定义为总收入减去可变成本。可变成本包括猪群更新成本、出售或屠宰猪只的市场价格、饲料成本、兽医成本、处理死亡动物的成本、可变的能源成本和其他杂项成本。基础模型的完整细节，包括经济参数的价格，可以从Nathus等人的补充材料里获得。随机模拟以每个场景1 000次迭代运行。在大多数情况下，随机模型的输出不是正态分布的，除非有说明，否则预估值以中位数报告。

1.2 猪场描述

为了模拟猪场层面的经济效应，一个位于德国养殖密集区域的、典型的自繁自养的猪场被选为示例猪场。因为该猪场类型包含了所有3个生产阶段（繁殖、保育和育肥），可以获得这3个不同生产阶段的财务影响。此外，这种方法也允许该模型用于只有1个或2个生产阶段猪场的经济评估（销售断奶仔猪的母猪场、销售保育猪的母猪场、单独的保育猪场、单独的育肥场）。该猪场有能繁母猪1 000头，周批次分娩，哺乳期3周，年均更新率为35%，肥猪在体重120 kg时出售。具体见表1。

表1 经济模型中自繁自养示例猪场的参数

为了评估疾病的影响，假定猪场新检测到野毒是一个地方性PRRSV。该猪场以前没有接种过PRRS疫苗，并且在猪群中同时存在繁殖与呼吸道问题。因此，预计临床影响将发生在所有的生产阶段，同时降低繁育、保育和育肥的生产表现和性能。PRRSV阴性场、PRRSV感染场的生产参数值以及疾病影响见表2。阴性猪场的数据来自行业内的报告，而关于地方性PRRSV感染猪场的疾病影响程度的相关信息，是通过在初始模型框架内进行的市场调查来评估的。在初始模型中描述的不同疾病严重程度的各种场景中，选择一个临床影响中等的场景作为进行分析的基础。

1.3 疫苗接种方案及疫苗特点

模型考虑了2种不同的接种方案：仅大规模接种母猪（MS）和大规模接种母猪和仔猪（MSP）。对于MS方案，所有母猪基础接种1次，4周后加强接种1次，之后母猪群每3个月接种1次，对后备猪入大群前驯化期间接种2次。对于MSP方案，母猪接种同MS，仔猪在2~3周接种1次。本研究中调查疫苗接种有效性和疫苗价格，这2个主要疫苗特性和经济效应。经济模型中，疫苗接种有效性定义为疫苗接种后，生产参数中受疾病影响的比例降低。因此，在生产模型中需要有关生产性能提升的相关数据。疫苗在猪场使用的有效性不仅取决于理想条件下的疫苗有效性，还取决于接种疫苗的猪群和猪群的组成。由于没有可借用的数据，我们建模了不同水平的疫苗接种有效性，分别为50%、60%、70%、80%和90%。在这种情况下，假设疫苗接种的有效性为80%，将意味着如果PRRSV阴性场的基线流产率为2%，而PRRSV感染的猪场为3.9%，则疾病的影响为+1.9%（见表2）。疫苗接种后将疾病的影响减少80%（-1.52%），流产率维持在2.38%。考虑到疫苗价格的不同和不确定性，我们对几种不同疫苗的价格情况进行了建模，分别为0.75欧元、1.00欧元、1.25欧元和1.50欧元。疫苗价格定义为1头母猪接种1头份疫苗（包括人工费）的费用。对仔猪接种疫苗费用是母猪疫苗接种费用的80%。

表2 疾病绝对影响下PRRS阴性场和被感染场的预估生产参数

1.4 国家层面分析和疫苗接种覆盖率

国家层面效益的估计是基于猪场数据分析后的结果。德国猪群统计数据来自德国联邦统计局。总共有23 800个猪场，存栏2 720万头猪，其中，有8 400个母猪场，共190万头母猪。群体水平的疾病流行率存在区域差异，预估在50%~100%之间，特别是在养猪密集地区的疾病流行率高。

分析中，母猪群分为2组即为以前接种疫苗的母猪（preVS）和以前未接种疫苗的母猪（pnonVS）。以前接种疫苗的母猪是过去使用市售PRRS疫苗免疫的母猪，未接种疫苗的母猪是未接种PRRS疫苗的母猪。preVS的比例相当于初始疫苗接种覆盖率，而pnonVS的比例等于1减去疫苗接种覆盖率。因没有可使用的疫苗接种覆盖率的经验性数据，所以建立了不同水平的preVS和pnonVS模型，以解释该参数的不确定性。接种潜在新疫苗（nVac）的母猪部分的疫苗接种覆盖率是独立的，可能在preVS和pnonVS两组中有所不同。在preVS中，它是之前使用市售疫苗到新疫苗的转变，而在pnonVS中，它是从未接种的母猪到使用新疫苗的转变。

在国家层面的分析中模拟了不同水平的疫苗接种有效性。pnonVS组中分别包括50%、60%、70%、80%和90%的有效性。对于preVS，新疫苗的有效性表示为绝对效果的变化，并考虑到5个水平（+5%、+10%、+15%、+20% 和+25%）。例如，+5%表示相对于之前疫苗的接种，疾病的影响降低了5%。我们根据单个母猪群体的经济效益，估计国家层面的经济效益。猪场水平的经济效益分析包括猪只个体水平的经济效益，然后乘以相应数量的受影响的猪只。国家层面，所有情形中的疫苗价格固定在1欧元。

2 结果

PRRS造成的经济损失，根据表2数据计算出自繁自养的PRRSV阴性场和PRRSV感染的阳性场的毛利率差异，1 000头母猪一年是40.001 8万欧元（图1）。仅对母猪接种nVac疫苗的猪场可获得经济效益中位数为14.752 5万欧元至26.975 9万欧元（表3），母猪和仔猪均接种nVac疫苗的猪场可获得经济效益中位数为16.956 3万欧元至33.964 3万欧元（表4）。因此，只有母猪接种猪场年均单头母猪的经济效益估计在148～270欧元（图2），母猪和仔猪均接种的场年均单头母猪的经济效益估计在170~340欧元（图3）。这2张图显示了单头母猪疫苗特性和经济效益之间的联系，疫苗免疫效果的变化比疫苗价格对所产生的经济效益程度影响更大。尤其是只对母猪接种的猪场，疫苗价格对盈利的影响很小，而当仔猪同时接种疫苗时，影响则更加显著。在所有的场景中，假设使用相同的疫苗，母猪和仔猪均接种的方案比只接种母猪的更为有益。

图2 当只有母猪接种PRRS疫苗时（MS策略），每头母猪的年均利润取决于疫苗接种的有效性和疫苗价格

图3 当母、仔猪均接种PRRS疫苗时（MSP策略），每头母猪的年均利润取决于疫苗接种的有效性和疫苗价格

表3 未受干预的PRRS感染场和母猪大量接种疫苗的PRSS感染场之间年均毛利率差异（欧元）

表4 未受干预的PRRS感染场和母、仔猪接种疫苗的PRSS感染场之间年均毛利率差异（欧元）

图1 PRRS阴性场、未接种疫苗的PRRSV感染场（“发病”）和未接种疫苗的PRRSV感染场（MS和MSP策略）的年均毛利率

在preVS场和pnonVS场使用新疫苗均在国家层面产生了经济效益。结果依赖于疫苗免疫效果的变化、接种的覆盖率和接种新疫苗的母猪比例。

在preVS场，与以前使用的疫苗的有效性相比，使用新疫苗每增加1%的有效性，单头母猪就可获得3欧元的中位数效益。在所有场景中，疫苗接种的有效性每增加10%，国家层面的效益在230万欧元到4 570万欧元（表5）。例如，30%的新母猪接种新疫苗，接种覆盖率为60%，年均经济效益预估在1 030万欧元。如果疫苗的覆盖率固定在60%，疫苗的有效性从5%提高到25%，经济效益将从170万欧元提高到8 580万欧元（表6）。接种新疫苗的母猪群体比例对经济效益有显著的影响，尤其在免疫效果提高的时候（图4）。

图4 之前接种疫苗的母猪场（preVS）疫苗接种覆盖率为60%，接种有效率从+5%增加到+25%时所产生的经济效益

表5 与之前母猪接种场使用的疫苗相比，新疫苗有效率增加10%产生的经济效益（欧元）

表6 在之前母猪接种场使用新疫苗替代市售疫苗带来的经济效益（欧元）（疫苗接种覆盖率固定在60%）

相对于preVS场，pnonVS场接种后每头母猪产生的经济效益更高。根据疫苗免疫效果和1欧元的固定价格，每头母猪经济效益中位数在150~268欧元。以前非免疫场的少数群体接种新疫苗在国家层面也产生了显著的经济效益。如果疫苗免疫效果在50%~90%，1%~10%的母猪接种新疫苗，经济效益在290万欧元~5 110万欧元（表7）。如果最初的疫苗覆盖率在50%，且所有之前非免疫场母猪接种新疫苗，根据疫苗的免疫效果，经济效益可能在1.43亿欧元~2.56亿欧元（图5）。

图5 之前未接种疫苗的母猪场（pnonVS），新疫苗不同的接种效果和接种母猪的比例所产生的经济效益

表7 之前未接种疫苗的母猪场（pnonVS），新疫苗不同接种效果和接种母猪的比例所产生的经济效益（欧元）

3 讨论

本研究结果表明，新疫苗的使用在动物个体、猪场和国家层面均有重大经济效益。

在解释猪场层面的结果时，必须考虑到估计收益是以未经干预的PRRSV感染群和接种干预的PRRSV感染群之间毛利率的差异（以疫苗接种的形式）来报告的。此外，它是假定所有的生产群体已感染PRRSV，并且生产性能大幅下降，从而导致收入显著下降。因此，必须考虑到，在生产实际中，一个疾病如此严重的猪场很可能已经采取了某种控制疾病的方法，可能已经接种了市售疫苗。这意味着，使用新疫苗产生的经济效益，必须在接种新疫苗的猪场和接种“旧”疫苗的猪场之间进行比较。所以，报告的预估值是基于以前没有进行疾病控制的情况下最大可能的效益。国家层面模型表明，在猪场层面两种疫苗转变所产生的经济效益要低。

本研究的预估是基于猪只繁殖和呼吸性能都受到PRRS影响的猪场。流产率和产仔数两个参数对毛利率均有显著的影响。当接种疫苗后仔猪出生数增加，则会有更多的猪进入不同的生产阶段，甚至更多的育肥猪进屠宰场，对猪场的出栏量有直接影响，并因此产生更高的利润。疾病对呼吸系统的主要影响是降低了生长猪的生长性能。这在MSP方案比MS产生更多盈利的结论中得以证明。仔猪的接种费用可以通过提高保育和育肥的生产性能来弥补。

灵敏度分析显示，毛利率和相关的盈利能力对疫苗的免疫效果比疫苗的价格更敏感。然而，场景中包括的疫苗价格范围是有限的。新疫苗与其他的PRRS疫苗竞争，它的价格可能会受现有市售疫苗价格的影响。此外，疫苗接种的有效性和疫苗的价格很可能是相关的。如果疫苗免疫效果好，猪场主可能愿意支付更多的费用，并且当他们在不同的产品之间进行选择时，他们可能会根据疫苗的效果选择更贵的疫苗。总之，在疫苗的免疫效果和价格之间，疫苗的投入产出比，可能是猪场主决策过程中的关键。这意味着，即使新疫苗接种有效性低于被替代疫苗的有效性，猪场主在某些情况下仍可能会换成新疫苗。因此，当不知道新疫苗在猪场的有效性情况下，设定一个新疫苗的市场价格将存在很大的不确定性，所以我们建立了不同场景的模型。此外，疫苗的市场价格不单单依据它的效果，还包括许多其他标准和生产工艺，这意味着在这个模型中使用的疫苗价格不能对疫苗制造商的生产成本或利润率得出结论。

结果表明，之前非免疫场产生的利润高于之前免疫场。这是因为非免疫场在接种之前因疾病影响生产成绩更差，而免疫场受疾病影响相对要小。但是，总的利润贡献免疫场比非免疫场仍然要高。在实际过程中，之前免疫场使用新疫苗接种的母猪比例要显著高于之前非免疫场的母猪比例。这使得让非免疫场使用PRRS疫苗的过程比免疫场更具有挑战性。因为这些猪场主已经熟悉了PRRS疫苗接种、相关的费用、人工和设备，因此更有可能开始使用一种新的疫苗。需要进一步讨论的一点是新疫苗降低疾病流行程度对市场平衡的影响。如果大部分猪场主接种母猪，繁殖性能可能会增加，会有更多的仔猪上市，增加供应。这将导致供给曲线的变化以及与养猪者收入下降相关的市场均衡的变化。但是本研究没有考虑到市场的影响。

本研究中不同场景的经济效应没有考虑相应场景的似然性。因为没有现有疫苗覆盖率信息或现有PRRS疫苗市场份额的公开数据，因此必须进一步调查特定情况的可能性，并用经验数据加以支持。此外，目前还不知道疫苗接种的有效性和疫苗的价格，很难评估猪场使用新疫苗的程度。使用新疫苗和更换疫苗的猪场主的比例受PRRS疫苗主要特性的影响。因此，潜在的社会经济效益取决于猪场主对PRRS疫苗接种的态度和是否更换疫苗的决定。在国家层面，少数单个的猪场主行为取决于他们猪场的规模。在德国，猪场规模差别很大，小规模猪场多，大规模猪场少。24%的母猪场规模少于50头，但其猪只数量只占了总数的2%。另一方面，超过500头母猪的猪场只有8%，猪只数量却占了42%的比例。这意味着，如果一些规模大的猪场决定更换疫苗，相当多的母猪就会受到影响。但是，换用新疫苗的决定不只是猪场主自己的选择，决策过程也可能受到一些外部因素的影响和控制。