ベナン南部のクホウェで、ピレスリン耐性マラリア媒介蚊に対する新開発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するため、小屋を拠点とした一連のパイロット試験が実施された。実地で使用された蚊帳は、12ヶ月、24ヶ月、36ヶ月後に各家庭から回収された。全殺虫剤処理済み蚊帳から切り取られた網片の化学組成が分析され、各試験中に感受性バイオアッセイが実施され、クホウェの媒介蚊集団における殺虫剤耐性の変化が評価された。
Interceptor® G2は他の殺虫剤処理済み蚊帳（ITN）を凌駕し、ピレスロイド系およびクロルフェナピル系殺虫剤を使用した蚊帳が他のタイプの蚊帳よりも優れていることを改めて証明しました。新製品の中では、次世代ITNはすべてInterceptor®よりも優れた生物学的有効性を示しましたが、非ピレスロイド系化合物の持続性が短いため、圃場での経年劣化後にはその改善度合いが低下しました。これらの結果は、次世代ITNの殺虫剤持続性を向上させる必要性を示しています。
殺虫剤殺虫剤処理済み蚊帳（ITN）は、過去20年間、マラリアの罹患率と死亡率の減少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、モデル研究では、2000年から2015年の間にサハラ以南アフリカのマラリア症例の68%が回避されたと示唆されています。残念ながら、マラリア媒介蚊のピレスロイド系殺虫剤（ITNで使用される標準的な殺虫剤）に対する耐性が著しく増加しており、この重要な対策の効果を脅かしています。同時に、マラリア対策の進展は世界的に鈍化しており、2015年以降、マラリアの症例が増加している高負担国が多数あります。これらの傾向により、ピレスロイド耐性の脅威に対処し、この負担を軽減し、野心的な世界的目標を達成することを目的とした、新世代の革新的なITN製品の開発が進められています。
現在、市場には3種類の新世代ITNがあり、それぞれがピレスロイドと、マラリア媒介蚊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、これらの蚊帳の疫学的有効性を標準的なピレスロイドのみの蚊帳と比較して評価し、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、多数のクラスター無作為化比較試験（RCT）が実施されてきました。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は、ピレスロイドの解毒酵素を阻害することでピレスロイドの有効性を高める相乗剤であり、タンザニアとウガンダで行われたクラスター無作為化比較試験で2つの製品（Olyset® PlusとPermaNet® 3.0）がピレスロイドのみの蚊帳と比較して優れた疫学的効果を示したことから、WHOによって最初に推奨されました。しかし、西アフリカではピレスロイド系殺虫剤に対する強い耐性があるため、ピレスロイド系殺虫剤のみを使用した蚊帳と比較して、ピレスロイド系殺虫剤とPBOを配合した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ある。
殺虫剤処理済み蚊帳（ITN）の殺虫効果の持続性は、通常、地域社会から定期的に蚊帳を回収し、昆虫飼育された蚊の系統を用いて実験室での生物検定を行うことで評価されます。これらの検定は、蚊帳表面における殺虫剤の生物学的利用可能性と有効性を経時的に特徴づけるのに役立ちますが、使用する方法と蚊の系統は、蚊帳に含まれる殺虫剤の作用機序に合わせて調整する必要があるため、次世代蚊帳の異なるタイプの比較有効性に関する情報は限られています。実験小屋試験は、使用中の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、耐久性試験において殺虫剤処理済み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におけるマラリアの発生率と有病率に対する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、野外で採取した殺虫剤処理リンパ節をクラスターRCTに組み込んだ小屋ベースの実験試験は、殺虫剤処理リンパ節の予想される寿命にわたる比較生物学的有効性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る。
実験小屋試験は、世界保健機関（WHO）が殺虫剤処理済み蚊帳の有効性を評価するために推奨している、標準化された模擬人間居住環境試験です。この試験は、蚊の宿主が家庭用蚊帳と接触する際に遭遇する実際の環境を再現するため、使用済み蚊帳の耐用年数にわたる生物学的有効性を評価するのに非常に適した手法です。
本研究では、実験用畜舎の野外条件下で、3種類の新世代殺虫剤処理蚊帳（PermaNet® 3.0、Royal Guard®、Interceptor® G2）の昆虫学的有効性を評価し、標準的なピレスリンのみ処理蚊帳（Interceptor®）と比較した。これらの殺虫剤処理蚊帳はすべて、WHOの媒介昆虫防除用事前認定リストに含まれている。各蚊帳の詳細な特性は以下のとおりである。
2020 年 3 月、ベナン南部のゾウ県にある小屋の村で、野外で使用された蚊帳の大規模な配布キャンペーンが実施され、小屋でのパイロット試験が行われました。インターセプター®、ロイヤルガード®、インターセプター® G2 の蚊帳は、コベ、ザグナナド、ウインヒの各自治体で無作為に選ばれたクラスターから選ばれ、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、2 種類の殺虫剤処理済み蚊帳の疫学的有効性を評価しました。パーマネット® 3.0 蚊帳は、ジジャとボヒコンの町に近いアボカンズン村 (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、実験小屋の場所に対する、異なる ITN タイプの収集が行われた研究クラスター/村の位置を示しています。
パイロット小屋試験を実施し、配布後 12、24、36 か月後に家庭から撤去した Interceptor®、PermaNet® 3.0、Royal Guard®、および Interceptor® G2 ITN の昆虫学的性能を比較した。毎年の時点で、フィールドで使用済みの ITN の性能を、各タイプの新品未使用の蚊帳および未処理の蚊帳をネガティブコントロールとして比較した。毎年の時点で、フィールドで使用済みの ITN の合計 54 個の複製サンプルと、各タイプの新しい ITN 6 個を、処理を毎日ローテーションする 1 または 2 つの複製小屋試験でテストした。各小屋試験の前に、WHO の推奨事項に従って、各タイプの使用済みフィールド蚊帳の平均多孔度指数を測定した。日常使用による摩耗をシミュレートするため、すべての新品のITNと未処理の対照ネットには、WHOの勧告に従って、4 x 4 cmの穴を6つ開けました。長辺パネルに2つずつ、短辺パネルに1つずつです。蚊帳は、屋根板の端をロープで小屋の壁の上部の角にある釘に結び付けて、小屋の中に設置しました。各小屋の試験では、以下の処理を評価しました。
野外で使用された蚊帳は、蚊帳が撤去されたのと同じ年に実験小屋で評価された。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、蚊帳はそれぞれ 12 か月後、24 か月後、36 か月後に撤去された。各試験は 1 つの完全な処理サイクル (9 週間にわたる 54 夜) に続いたが、12 か月の場合は、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が実施された。ラテン方格法に従って、処理は実験小屋間で毎週ローテーションされ、小屋の位置の影響を制御し、ボランティアは個々の宿主の蚊の誘引性の違いを制御するために毎日ローテーションされた。蚊は週 6 日収集され、7 日目、次のローテーション サイクルの前に、小屋は清掃され、換気されて、蚊の侵入が防止された。
ピレスロイド耐性アノフェレス・ガンビアエ蚊に対する実験的な小屋処理の主要有効性評価項目、および次世代ITNとピレスロイドのみを使用したInterceptor®ネットとの比較は以下のとおりであった。
ピレスロイド耐性アノフェレス・ガンビアエ蚊に対する実験的な小屋治療の副次的有効性評価項目は以下のとおりであった。
封じ込め率（％） – 未処理群と比較した処理群への侵入率の減少率。計算方法は以下のとおりです。
ここで、Tuは未処理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ある。
離脱率（％） – 治療による潜在的な刺激が原因で離脱した蚊の割合を、バルコニーで捕獲された蚊の数に対する割合として表したもの。
吸血抑制係数（％）は、未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。計算方法は以下のとおりです。ここで、Bfuは未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。
繁殖力低下率（％） ― 未処理対照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。計算方法は以下のとおりです。ここで、Fuは未処理対照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。
WHOは、Covèベクター集団の耐性プロファイルの変化を時系列で監視するため、各実験小屋試験と同じ年（2021年、2022年、2023年）に、試験対象の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るため、in vitroおよびバイアルバイオアッセイを実施した。in vitro試験では、蚊を、アルファシペルメトリン（0.05%）とデルタメトリン（0.05%）の規定濃度で処理したろ紙、およびCFP（100μg/ボトル）とPPF（100μg/ボトル）の規定濃度でコーティングしたボトルに曝露し、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、α-シペルメトリンとデルタメトリンの5倍（0.25%）および10倍（0.50%）の異なる濃度に蚊を曝露することで調査した。最後に、ピレスロイド耐性に対するPBOの相乗効果とシトクロムP450モノオキシゲナーゼ（P450）の過剰発現の寄与を評価するため、蚊をα-シペルメトリン（0.05%）とデルタメトリン（0.05%）の異なる濃度に前曝露し、さらにPBO（4%）にも前曝露した。WHOチューブテストに使用したろ紙は、マレーシア科学大学から購入した。CFPとPPFを使用したWHOバイオアッセイテストバイアルは、WHOの勧告に従って準備した。
生物検定に使用した蚊は、実験小屋近くの繁殖地から幼虫段階で採取し、成虫まで飼育した。各時点において、少なくとも100匹の蚊を各処理に60分間曝露し、チューブ/ボトルごとに4回の反復実験を行い、チューブ/ボトルごとに約25匹の蚊を入れた。ピレスロイドおよびCFP曝露には、3～5日齢の未摂食の蚊を使用したが、PPF曝露には、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日齢の吸血蚊を使用した。対照として、シリコーンオイル含浸ろ紙、純粋なPBO（4%）、およびアセトンコーティングボトルを使用して並行曝露を行った。曝露終了後、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綿に曝露した。ピレスロイド曝露後24時間、およびCFPとPPF曝露後72時間まで24時間ごとに死亡率を記録した。PPFに対する感受性を評価するために、PPFに曝露された生存蚊と対応する陰性対照を、遅延死亡率を記録した後解剖し、複合顕微鏡を使用して卵巣の発達を観察し、卵の発達のクリストファーズ段階に従って受精能を評価した[28, 30]。卵が完全にクリストファーズ段階Vまで発達した場合、蚊は受精可能と分類され、卵が完全に発達せず段階I～IVのままの場合、蚊は不妊と分類された。
年間を通して各時点で、WHOの勧告[22]で指定された場所で、新品および野外で使用された網から30×30cmの断片を切り取った。切り取った網にはラベルを付け、アルミホイルで包み、有効成分が生地に浸透するのを防ぐため、4±2℃の冷蔵庫に保管した。その後、網はベルギーのワロン農業研究センターに送られ、化学分析が行われ、使用期間中の総有効成分含有量の変化が測定された。使用された分析方法（国際農薬分析協力委員会が推奨する方法に基づく）は、以前に説明されている[25, 31]。
実験小屋試験データでは、各試験の各処理について、小屋の異なる区画における生存/死亡、吸血/非吸血、および繁殖/不妊の蚊の総数を合計し、さまざまな割合の結果（72 時間死亡率、吸血、外部寄生、網の捕獲、繁殖）と、それに対応する 95% 信頼区間 (CI) を計算しました。これらの割合の二値結果に対する処理間の差はロジスティック回帰を使用して分析し、カウント結果に対する差は負の二項回帰を使用して分析しました。12 か月ごとに 2 つの処理ローテーションサイクルが実施され、一部の処理は試験をまたいでテストされたため、蚊の侵入分析は、各処理がテストされた日数に合わせて調整されました。各結果に対する新しい ITN も分析され、すべての時点の単一の推定値が得られました。治療という主要な説明変数に加えて、各モデルには、個々の寝客と小屋の魅力の違い、季節性、蚊帳の状態、および過剰な分散による変動を制御するために、小屋、寝客、試験期間、ITN開口指数、および日を固定効果として含めました。回帰分析により、調整オッズ比（OR）と対応する95%信頼区間が生成され、新世代ITNとピレスロイドのみの蚊帳であるInterceptor®との比較が、蚊の死亡率と繁殖力という主要な結果に及ぼす影響を推定しました。モデルからのp値も、主要な結果と副次的な結果のすべてのペアワイズ比較について、5%レベルで統計的に有意であることを示す簡潔な文字を割り当てるために使用されました。すべての回帰分析はStataバージョン18で実行されました。
コベセ媒介蚊の感受性は、世界保健機関の勧告に従い、試験管内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。化学分析の結果、殺虫剤処理済み蚊帳（ITN）断片中の有効成分（AI）の総含有量が得られ、これを用いて、毎年各時点における、新品の蚊帳と比較した、現場で使用された蚊帳の有効成分保持率を算出した。すべてのデータは標準化された用紙に手動で記録され、その後、Microsoft Excelデータベースに二重入力された。
ベナン保健省倫理委員会（承認番号：6/30/MS/DC/DRFMT/CNERS/SA）、ロンドン大学衛生熱帯医学大学院（LSHTM）倫理委員会（承認番号：16237）、および世界保健機関倫理委員会（承認番号：ERC.0003153）は、ボランティアを対象とした試験的な小屋での試験の実施を承認した。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が得られた。すべてのボランティアはマラリアのリスクを軽減するために無料の化学予防薬を投与され、試験期間中は看護師が常駐し、発熱症状や試験製品に対する有害反応を示したボランティアを評価した。
実験小屋から得られた完全な結果、各実験グループにおける生存/死亡、飢餓/吸血、繁殖/不妊の蚊の総数をまとめた表、および記述統計は、補足資料（表S1）として提示されています。
ベナン共和国コワにある実験小屋では、野生のピレスロイド耐性アノフェレス・ガンビアエ蚊の吸血が抑制された。未処理対照群と新型蚊帳のデータは、試験間で統合され、単一の有効性推定値が得られた。ロジスティック回帰分析により、共通の文字が付いている列は、5%水準で有意差がなかった（p > 0.05）。エラーバーは95%信頼区間を表す。
ベナン共和国コワにある実験小屋に侵入した野生のピレスロイド耐性ガンビアハマダラカの死亡率。未処理対照群と新型蚊帳のデータを試験間で統合し、有効性の単一の推定値を得た。ロジスティック回帰分析により、共通の文字が付いている列は5%水準で有意差がなかった（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系殺虫剤のみを使用した蚊帳の死亡率の差を表します。点線はオッズ比が1であることを示し、死亡率に差がないことを意味します。オッズ比が1より大きい場合は、新世代蚊帳の方が死亡率が高いことを示します。新世代蚊帳のデータは、複数の試験のデータを統合して、有効性の単一の推定値を算出しました。誤差範囲は95%信頼区間を表します。
Interceptor®は試験したすべてのITNの中で最も低い死亡率を示しましたが、野外での経年劣化はベクターの死亡率に悪影響を与えませんでした。実際、新品のInterceptor®の死亡率は12%でしたが、野外で経年劣化したネットは12か月後（17%、p=0.006）と24か月後（17%、p=0.004）にわずかに改善した後、36か月後には新品のネットと同様のレベル（11%、p=0.05）に戻りました。対照的に、次世代の殺虫剤処理済みネットの死亡率は、展開後、時間の経過とともに徐々に低下しました。この低下はInterceptor® G2で最も顕著で、死亡率は新しいメッシュの58%から12か月後には36%（p24か月時点では、31% (p < 0.001)、31% (p36か月時点では20% (p < 0.001)、36か月時点では20% (p < 0.001) であった。（p < 0.001）。新しいPermaNet® 3.0は死亡率を37%に低下させ、12か月後には20%にまで大幅に減少した（p24か月時点では16% (p < 0.001)、24か月時点では16% (p36か月時点では18% (p < 0.001)、36か月時点では18% (p < 0.001) であった。同様の傾向はRoyal Guard®でも観察され、新しいメッシュにより死亡率が33%減少し、12か月後には21%に有意に減少した（p24か月時点では17% (p < 0.001)、24か月時点では17% (p36か月時点では15% (p < 0.001) であり、36か月時点では15% (p< 0.001）。
ベナン共和国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アノフェレス・ガンビアエ蚊の繁殖力の低下。未処理対照群と新型蚊帳のデータは、試験間で統合され、有効性の単一の推定値として示された。共通の文字が付いている棒グラフは、ロジスティック回帰分析により5%水準（p > 0.05）で有意差がなかった。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系殺虫剤のみを使用した蚊帳の出生率の差を表します。点線は比率が1であることを示し、出生率に差がないことを意味します。オッズ比< 1 は、新世代蚊帳による出生率の低下が大きいことを示します。新世代蚊帳のデータは、複数の試験結果を統合して有効性の単一の推定値を算出しました。誤差範囲は、95%信頼区間を表します。
投稿日時：2025年2月17日
