2012年にジブチで発見されて以来、アジア原産のAnopheles stephensi蚊はアフリカの角地域全体に広がっています。この侵入性媒介蚊は大陸全体に広がり続け、マラリア対策プログラムに深刻な脅威を与えています。殺虫剤処理済み蚊帳や屋内残効性殺虫剤散布などの媒介蚊対策により、マラリアの罹患率は大幅に減少しました。しかし、Anopheles stephensiを含む殺虫剤耐性蚊の蔓延が増加していることが、現在進行中のマラリア撲滅の取り組みを阻害しています。効果的なマラリア対策戦略を策定するには、個体群構造、個体群間の遺伝子流動、殺虫剤耐性変異の分布を理解することが不可欠です。
An. stephensi が HOA でどのように定着したのかについての理解を深めることは、新たな地域への潜在的な拡散を予測する上で極めて重要です。集団遺伝学は、ベクター種の研究に広く用いられ、集団構造、進行中の選択、遺伝子流動についての洞察を得ています18,19。An. stephensi の場合、集団構造とゲノム構造を研究することで、侵入経路や出現以来起こった可能性のある適応進化を解明することができます。遺伝子流動に加えて、選択は特に重要です。なぜなら、殺虫剤耐性に関連する対立遺伝子を特定し、これらの対立遺伝子が集団内でどのように拡散しているかを明らかにすることができるからです20。
現在までに、侵入種である Anopheles stephensi の殺虫剤耐性マーカーと集団遺伝学の試験は、いくつかの候補遺伝子に限られています。この種のアフリカへの出現は完全には解明されていませんが、人間または家畜によって持ち込まれたという仮説があります。その他の理論としては、風による長距離移動が挙げられます。この研究で使用されたエチオピアの分離株は、アディスアベバから東に 200 km 離れた、アディスアベバからジブチへの主要な輸送回廊にある町、アワシュ セバット キロで採取されました。アワシュ セバット キロはマラリアの伝播率が高い地域で、殺虫剤耐性があると報告されている Anopheles stephensi の個体数が多く、Anopheles stephensi の集団遺伝学を研究する上で重要な場所となっています 8。
殺虫剤耐性変異kdr L1014Fは、エチオピアの個体群では低頻度で検出され、インドの野外サンプルでは検出されなかった。このkdr変異はピレスロイドとDDTに対する耐性を付与し、以前には2016年にインドで、2018年にアフガニスタンで収集されたAn. stephensiの個体群で検出されている。31,32 両都市でピレスロイド耐性が広く見られる証拠があるにもかかわらず、ここで分析したマンガロールとバンガロールの個体群ではkdr L1014F変異は検出されなかった。このSNPを持つエチオピアの分離株のうちヘテロ接合体の割合が低いことから、この変異はこの個体群で最近発生したと考えられる。これは、アワッシュで行われた以前の研究で、ここで分析されたサンプルの前年に収集されたサンプルにはkdr変異の証拠が見つからなかったことからも裏付けられています。18 我々は以前、アンプリコン検出法を用いて、同じ地域/年のサンプルセットでこのkdr L1014F変異を低頻度で特定しました。28 サンプリング地点での表現型抵抗性を考慮すると、この抵抗性マーカーの低いアレル頻度は、標的部位の修飾以外のメカニズムがこの観察された表現型の原因であることを示唆しています。
本研究の限界の一つは、殺虫剤反応に関する表現型データが不足している点である。これらの変異が殺虫剤反応に及ぼす影響を調査するためには、全ゲノムシーケンス（WGS）または標的アンプリコンシーケンスと感受性バイオアッセイを組み合わせたさらなる研究が必要である。抵抗性に関連する可能性のあるこれらの新規ミスセンスSNPは、モニタリングを支援し、抵抗性表現型に関連する潜在的なメカニズムを理解し検証するための機能的研究を促進するために、ハイスループット分子アッセイの標的とすべきである。
要約すると、本研究は、大陸をまたいだアノフェレス蚊の集団遺伝学に関するより深い理解を提供するものである。異なる地理的地域におけるより大規模なサンプル群に全ゲノムシーケンス（WGS）解析を適用することは、遺伝子流動を理解し、殺虫剤耐性のマーカーを特定する上で重要となるだろう。この知識は、公衆衛生当局が媒介昆虫の監視と殺虫剤の使用に関して、情報に基づいた意思決定を行うことを可能にする。
本データセットにおけるコピー数変異を検出するために、2つのアプローチを用いました。まず、ゲノム中の特定されたCYP遺伝子クラスターに焦点を当てたカバレッジベースのアプローチを用いました（補足表S5）。サンプルカバレッジは採取場所全体で平均化され、エチオピア、インドのフィールド、インドの植民地、パキスタンの植民地の4つのグループに分けられました。各グループのカバレッジはカーネル平滑化を用いて正規化され、そのグループのゲノムカバレッジ深度の中央値に基づいてプロットされました。
投稿日時：2025年6月23日
