ベナン南部のコウェにおいて、小屋を拠点とした一連のパイロット試験が実施され、ピレトリン耐性マラリア媒介昆虫に対する、新型および実地試験済みの次世代蚊帳の生物学的有効性を評価しました。実地試験済みの蚊帳は、12ヶ月、24ヶ月、36ヶ月後に各家庭から撤去されました。各試験において、全ITNから切り取った網片の化学組成を分析し、感受性試験を実施することで、コウェ媒介昆虫集団における殺虫剤耐性の変化を評価しました。
Interceptor® G2は他のITNよりも優れた性能を示し、ピレスロイド系およびクロルフェナピル系殺虫ネットが他の種類のネットよりも優れていることを裏付けました。新製品の中で、次世代ITNはすべてInterceptor®よりも優れた生物効力を示しました。しかし、非ピレスロイド系化合物の持続期間が短いため、圃場での熟成期間後には、この改善効果は減少しました。これらの結果は、次世代ITNの殺虫効果の持続性を向上させる必要性を浮き彫りにしています。
殺虫剤ピレスロイド処理蚊帳（ITN）は、過去20年間、マラリアの罹患率と死亡率の低減に重要な役割を果たしてきました。2004年以降、世界中で30億枚以上のITNが配布され、モデル研究によると、サハラ以南アフリカでは2000年から2015年の間にマラリア症例の68％が回避されました。残念ながら、マラリア媒介動物集団のピレスロイド（ITNに使用される標準的なクラスの殺虫剤）に対する耐性が大幅に増加し、この重要な介入の有効性が脅かされています。同時に、マラリア制御の進捗は世界的に鈍化しており、2015年以降、多くの高負荷国でマラリア症例が増加しています。これらの傾向が、ピレスロイド耐性の脅威に対処し、この負荷を軽減して野心的な世界的目標の達成を支援することを目的とした、新世代の革新的なITN製品の開発を促進しました。
現在、市場には3種類の新世代ITNがあり、いずれもピレスロイドと、マラリア媒介昆虫のピレスロイド耐性を克服できる別の殺虫剤または相乗剤を組み合わせています。近年、標準的なピレスロイドのみの蚊帳と比較してこれらの蚊帳の疫学的有効性を評価し、世界保健機関（WHO）の勧告を裏付けるために必要な証拠を提供するために、多くのクラスターランダム化比較試験（RCT）が実施されました。タンザニアとウガンダでのクラスターランダム化比較試験で、ピレスロイドのみの蚊帳と比較して2つの製品（Olyset® PlusとPermaNet® 3.0）が優れた疫学的影響を示したことを受けて、ピレスロイドとピペロニルブトキシド（PBO）を組み合わせた蚊帳がWHOに推奨された最初の製品となりました。しかし、西アフリカでは重度のピレスロイド耐性により、ピレスロイドのみの蚊帳に比べて利点が減少する可能性があるため、ピレスロイド-PBO 蚊帳の公衆衛生上の価値を判断するには、より多くのデータが必要です。
ITN の殺虫持続性は、通常、定期的に地域から蚊帳を収集し、昆虫で飼育した蚊の系統を使用して実験室の生物学的検定で試験することによって評価されます。これらの検定は、蚊帳表面での殺虫剤の生物学的利用能と有効性を経時的に評価するのに有用ですが、使用される方法と蚊の系統を、含まれる殺虫剤の作用機序に適合させる必要があるため、異なるタイプの次世代蚊帳の比較有効性に関する情報は限られています。実験小屋テストは、使用中に野生の蚊の宿主と家庭用蚊帳との自然な相互作用を模倣した条件下での耐久性試験で、殺虫剤処理された蚊帳の有効性を比較評価するために使用できる代替アプローチです。実際、疫学データの昆虫学的代替物を使用した最近のモデリング研究では、これらの試験で測定された蚊の死亡率と摂食率が、クラスター RCT におけるマラリア発生率と蔓延に対する ITN の影響を予測するために使用できることが示されています。したがって、野外で収集された殺虫剤処理されたリンパ節をクラスターRCTに含める小屋ベースの実験試験は、殺虫剤処理されたリンパ節の予測寿命にわたる比較生物学的効能と殺虫剤の持続性に関する貴重なデータを提供し、これらの研究の疫学的結果を解釈するのに役立つ可能性があります。
実験小屋試験は、世界保健機関（WHO）が推奨する、殺虫剤処理された蚊帳の有効性を評価するための標準化された模擬居住環境です。これらの試験は、蚊の宿主が家庭用蚊帳と接触する際に実際に遭遇する曝露条件を再現するため、使用済み蚊帳の想定耐用年数にわたる生物学的有効性を評価するための非常に適切なアプローチです。
本研究では、実験用納屋における圃場条件下で、3種類の新世代殺虫蚊帳（PermaNet® 3.0、Royal Guard®、Interceptor® G2）の昆虫学的効果を評価し、標準的なピレトリンのみの蚊帳（Interceptor®）と比較しました。これらの殺虫剤処理蚊帳はすべて、媒介昆虫防除のためのWHO事前認定リストに掲載されています。各蚊帳の詳細な特性は以下に記載されています。
2020年3月、ベナン南部のゾウ県の小屋村で、小屋でのパイロット試験のため、野外で熟成された蚊帳の大規模配布キャンペーンが実施されました。Interceptor®、Royal Guard®、Interceptor® G2蚊帳は、クラスターRCTに組み込まれた耐久性観察研究の一環として、コヴェ、ザニャナド、ウインヒの自治体で無作為に選ばれたクラスターから選ばれ、二重殺虫剤処理済み蚊帳の疫学的有効性を評価しました。PermaNet® 3.0蚊帳は、ジジャ郡とボヒコン郡の近くのアボカンズン村（北緯7°20′、東経1°56′）で収集され、2020年の国家マラリア対策プログラムの大規模キャンペーン中にRCTクラスター蚊帳と同時に配布されました。図1は、実験小屋の場所を基準として、さまざまなITNタイプが収集された研究クラスター/村の位置を示しています。
Interceptor®、PermaNet® 3.0、Royal Guard®、Interceptor® G2 ITN を散布後 12、24、36 か月で家庭から取り除いたときの昆虫学的パフォーマンスを比較するため、パイロット小屋試験が実施されました。毎年の時点で、フィールドでの古い ITN のパフォーマンスを、各タイプの新品の未使用ネットおよび陰性対照としての未処理ネットと比較しました。毎年の時点で、フィールドで古い ITN の合計 54 の複製サンプルと各タイプの 6 つの新しい ITN が、毎日処理をローテーションして 1 つまたは 2 つの複製小屋試験でテストされました。各小屋試験の前に、各 ITN タイプの古いフィールドネットの平均多孔度指数が WHO の推奨事項に従って測定されました。日常使用による摩耗をシミュレートするため、WHOの推奨に従い、すべての新品のITNと未処理の対照ネットに4×4cmの穴を6つ開けました。長辺パネルに2つ、短辺パネルに1つです。蚊帳は小屋内に設置し、屋根板の端をロープで小屋の壁の上部隅に打ち込んだ釘に結び付けました。小屋の各試験では、以下の処理を評価しました。
野外で熟成された蚊帳は、撤去された同じ年に実験小屋で評価されました。小屋での試験は、2021年5月から9月、2022年4月から6月、2023年5月から7月に同じ場所で実施され、それぞれ12、24、36か月後に蚊帳が撤去されました。各試験は、蚊のサンプルサイズを増やすために2つの連続した処理サイクルを実施した12か月を除き、1つの完全な処理サイクル（9週間で54夜）続きました。ラテン方格設計に従い、小屋の場所の影響を制御するために実験小屋間で毎週処理をローテーションしましたが、個々の宿主の蚊の誘引性の差を制御するためにボランティアは毎日ローテーションしました。蚊は週6日収集され、次のローテーションサイクル前の7日目に、蚊の侵入を防ぐために小屋を清掃して換気しました。
ピレスロイド耐性のガンビエハマダラカに対する実験小屋処理と、次世代 ITN とピレスロイドのみの Interceptor® ネットとの比較における主要な有効性エンドポイントは次のとおりです。
ピレスロイド耐性のガンビエハマダラカに対する実験小屋処理の副次的有効性エンドポイントは次のとおりです。
抑制率（％） - 未処理群と比較した処理群への侵入率の減少。計算は以下のとおりです。
ここで、Tu は未処理の対照群に含まれる蚊の数、Tt は処理群に含まれる蚊の数です。
離脱率（％） – 処理による潜在的な刺激による離脱率。バルコニーで集められた蚊の割合として表されます。
吸血抑制係数（%）は、無処理対照群と比較した処理群における吸血蚊の割合の減少率です。計算方法は以下の通りです。Bfuは無処理対照群における吸血蚊の割合、Bftは処理群における吸血蚊の割合です。
繁殖力の低下（％） — 未処理群と比較した、処理群における繁殖可能な蚊の割合の減少率。計算方法は以下の通りです。Fuは未処理群における繁殖可能な蚊の割合、Ftは処理群における繁殖可能な蚊の割合です。
Covèベクター集団の耐性プロファイルの経時的変化をモニタリングするため、WHOは各実験小屋試験の同じ年（2021年、2022年、2023年）にin vitroおよびバイアルによる生物学的検定を実施し、研究対象のITNにおけるAIに対する感受性を評価し、結果の解釈に役立てた。in vitro試験では、規定濃度のα-シペルメトリン（0.05%）およびデルタメトリン（0.05%）で処理したろ紙、および規定濃度のCFP（100μg/ボトル）およびPPF（100μg/ボトル）を塗布したボトルに蚊を曝露し、これらの殺虫剤に対する感受性を評価した。ピレスロイド耐性の強度は、蚊を5倍（0.25%）および10倍（0.50%）の異なる濃度のα-シペルメトリンおよびデルタメトリンのそれぞれに曝露させることで調査した。最後に、PBOの相乗効果とシトクロムP450モノオキシゲナーゼ（P450）の過剰発現がピレスロイド耐性に及ぼす影響を、蚊を異なる濃度のα-シペルメトリン（0.05%）とデルタメトリン（0.05%）に前曝露し、さらにPBO（4%）に前曝露させることで評価した。WHOチューブ試験に使用したろ紙は、マレーシア科学大学から購入した。CFPおよびPPFを用いたWHO生物検定試験用バイアルは、WHOの推奨に従って調製した。
生物検定に使用した蚊は、実験小屋付近の繁殖地から幼虫期に採取され、その後成虫まで飼育された。各時点で少なくとも 100 匹の蚊が各処理に 60 分間曝露され、チューブ/ボトルあたり 4 反復、チューブ/ボトルあたり約 25 匹の蚊が使用された。ピレスロイドおよび CFP 曝露については、3～5 日齢の吸血していない蚊が使用されたが、PPF については、卵形成を刺激し、蚊の繁殖に対する PPF の影響を評価するために、5～7 日齢の吸血蚊が使用された。対照として、シリコン オイルを含浸させたろ紙、非希釈 PBO (4%)、およびアセトンでコーティングしたボトルを使用して、並行して曝露が行われた。曝露終了時に、蚊を未処理の容器に移し、10% (w/v) グルコース溶液に浸した脱脂綿に曝露した。ピレスロイド曝露後24時間、およびCFPおよびPPF曝露後72時間まで24時間ごとに死亡率を記録した。PPF感受性を評価するため、PPF曝露後生存する蚊および対応する陰性対照群を、遅延死亡率の記録後に解剖し、複合顕微鏡を用いて卵巣の発育を観察し、クリストファーズ卵発育段階[28, 30]に基づいて受精率を評価した。卵がクリストファーズ卵発育段階Vまで完全に発育した場合、蚊は受精可能と分類され、卵が完全に発育せず、I～IV段階にとどまった場合、蚊は不妊と分類された。
年間を通じて各時点で、WHO勧告[22]で指定された場所で、新品および圃場で使用された蚊帳から30×30cmの断片を切り出した。切り取った蚊帳にはラベルを貼り、アルミホイルで包み、AIが生地に移行するのを防ぐため、4±2℃の冷蔵庫で保管した。その後、蚊帳はベルギーのワロン農業研究センターに送られ、使用期間中のAI総含有量の変化を測定するための化学分析が行われた。分析方法（国際農薬分析協力委員会（ICPA）が推奨する方法に基づく）については、すでに説明した[25, 31]。
実験小屋試験データについては、各試験の各処理について、小屋の各区画における生死、刺す／刺さない、および繁殖力／不妊の蚊の総数を合計し、さまざまな比例結果（72時間死亡率、刺す、外部寄生、網による捕捉、繁殖力）とそれに対応する95%信頼区間（CI）を算出した。これらの比例2値結果に関する処理間の差異はロジスティック回帰を用いて分析し、個数結果に関する差異は負の二項回帰を用いて分析した。12ヶ月ごとに2回の処理ローテーションサイクルを実施し、一部の処理は試験をまたいで試験されたため、蚊の侵入解析は各処理が試験された日数に合わせて調整された。各結果に関する新たなITNも分析し、すべての時点における単一の推定値を得た。各モデルには、主な説明変数である処理に加え、個々の蚊帳の状態や蚊帳の魅力、季節性、蚊帳の状態、過剰な分散などによる変動をコントロールするために、小屋、寝台、試験期間、ITN開口指数、および日数を固定効果として組み入れました。回帰分析により、新世代ITNとピレスロイドのみの蚊帳であるInterceptor®を比較した場合の、蚊の死亡率および繁殖力という主要アウトカムへの影響を推定するための調整オッズ比（OR）と対応する95%信頼区間が生成されました。モデルのP値は、主要アウトカムと副次アウトカムのすべての対比較において、5%水準で統計的有意性を示す簡潔な文字を割り当てるためにも使用されました。すべての回帰分析はStataバージョン18で実施されました。
Covese属媒介生物集団の感受性は、世界保健機関（WHO）の勧告に基づき、in vitro試験およびボトルバイオアッセイで観察された死亡率と繁殖力に基づいて解釈された。化学分析結果からITN断片中のAI総含有量が明らかになり、これを用いて毎年各時点における野外飼育網と新品網のAI保持率を比較計算した。すべてのデータは標準化されたフォームに手作業で記録され、その後Microsoft Excelデータベースに二重入力された。
ベナン保健省（No. 6/30/MS/DC/DRFMT/CNERS/SA）、ロンドン大学衛生熱帯医学大学院（LSHTM）（No. 16237）、および世界保健機関（No. ERC.0003153）の倫理委員会は、ボランティアを対象としたパイロットハット試験の実施を承認しました。試験への参加に先立ち、すべてのボランティアから書面によるインフォームドコンセントを得ました。すべてのボランティアは、マラリアリスクを軽減するための化学予防薬を無料で投与されました。また、試験期間中は看護師が常駐し、発熱症状または試験製品に対する副作用を発現したボランティアを評価しました。
実験小屋からの各実験グループの生死、飢餓状態／吸血状態、生殖能力のある／不妊状態の蚊の総数をまとめた完全な結果と記述統計が補足資料として提示されています（表 S1）。
ベナンのコワにある実験小屋において、野生のピレスロイド耐性ハマダラカ（Anopheles gambiae）の吸血が抑制されました。無処理の対照群と新しい蚊帳のデータを試験全体で統合し、単一の有効性推定値を得ました。ロジスティック回帰分析の結果、共通の文字を含む列は5%水準で有意差が認められませんでした（p > 0.05）。エラーバーは95%信頼区間を表します。
ベナン、コワの実験小屋に侵入した野生のピレスロイド耐性ハマダラカ（Anopheles gambiae）の死亡率。無処理対照群と新規蚊帳のデータを試験全体で統合し、有効性の単一推定値を得た。ロジスティック回帰分析の結果、共通の文字を含む列は5%水準で有意差が認められなかった（p > 0.05）。エラーバーは95%信頼区間を表す。
オッズ比は、新世代蚊帳とピレスロイド単独蚊帳の死亡率の差を表しています。点線はオッズ比1を表し、死亡率に差がないことを示しています。オッズ比が1より大きい場合、新世代蚊帳の方が死亡率が高いことを示しています。新世代蚊帳のデータは複数の試験から統合され、単一の有効性推定値を算出しました。エラーバーは95%信頼区間を示しています。
Interceptor®は試験したすべてのITNの中で最も低い死亡率を示したが、野外使用による経年劣化はベクターの死亡率に悪影響を与えなかった。実際、新しいInterceptor®の死亡率は12%であったのに対し、野外使用後のネットは12ヶ月目（17%、p=0.006）と24ヶ月目（17%、p=0.004）でわずかに改善し、36ヶ月目には新品のネットと同程度（11%、p=0.05）に回復した。対照的に、次世代の殺虫剤処理ネットの死亡率は、設置後、時間の経過とともに徐々に低下した。この低下はInterceptor® G2で最も顕著で、新しいメッシュを使用した場合の死亡率は58%であったのに対し、12ヶ月目には36%に減少した（p=0.006）。< 0.001）、24ヶ月で31％（p< 0.001）、36ヶ月で20％（p< 0.001）。新しいPermaNet® 3.0では、死亡率が37%に減少し、12ヶ月後には20%に大幅に減少しました（p< 0.001）、24ヶ月で16％（p< 0.001）、36ヶ月時点で18％（p< 0.001）。ロイヤルガード®でも同様の傾向が見られ、新しいメッシュにより死亡率が33%減少し、12ヶ月後には21%まで有意に減少しました（p< 0.001）、24ヶ月で17％（p< 0.001）、36ヶ月時点で15％（p< 0.001）。
ベナンのクワにある実験小屋に侵入した野生のピレスロイド耐性ハマダラカ（Anopheles gambiae）の繁殖力の減少。無処理対照群と新規蚊帳のデータを試験全体で統合し、単一の有効性推定値を得た。ロジスティック回帰分析の結果、共通の文字を持つバーは5%水準で有意差が認められなかった（p > 0.05）。エラーバーは95%信頼区間を表す。
オッズ比は、新世代蚊帳とピレスロイドのみの蚊帳を使用した場合の受胎率の差を表しています。点線は1の比率を表し、受胎率に差がないことを示しています。オッズ比1未満は、新世代蚊帳による出生率の減少が大きいことを示しています。新世代蚊帳のデータは、複数の試験を統合して有効性の単一の推定値を算出しました。エラーバーは95%信頼区間を示しています。
投稿日時: 2025年2月17日