インド亜大陸ではカラアザールとして知られる内臓リーシュマニア症（VL）は、鞭毛を持つ原虫であるリーシュマニアによって引き起こされる寄生虫疾患であり、速やかに治療しなければ致命的となる可能性がある。サシチョウバエ Phlebotomus argentipes は、東南アジアで唯一確認されている VL の媒介昆虫であり、合成殺虫剤である屋内残留噴霧（IRS）によって制御されている。VL 制御プログラムで DDT を使用した結果、サシチョウバエに耐性が生じたため、DDT は殺虫剤アルファシペルメトリンに置き換えられた。しかし、アルファシペルメトリンは DDT と同様の作用をするため、この殺虫剤への繰り返し曝露によるストレス下では、サシチョウバエの耐性リスクが増加する。本研究では、CDC ボトルバイオアッセイを使用して、野生の蚊とその F1 世代の感受性を評価した。
インドのビハール州ムザファルプル地区の10の村から蚊を採取した。8つの村では引き続き高濃度の殺虫剤を使用していた。シペルメトリン屋内噴霧に関しては、ある村では高効力シペルメトリンを屋内噴霧に使用するのをやめ、別の村では高効力シペルメトリンを屋内噴霧に一度も使用しなかった。採取した蚊は、あらかじめ定められた診断用量に定められた時間（3μg/mlで40分）曝露され、曝露後24時間後にノックダウン率と死亡率が記録された。
野生蚊の殺虫率は91.19%から99.47%の範囲であり、そのF1世代の殺虫率は91.70%から98.89%の範囲であった。曝露後24時間後の野生蚊の死亡率は89.34%から98.93%の範囲であり、そのF1世代の死亡率は90.16%から98.33%の範囲であった。
本研究の結果は、P. argentipesにおいて耐性が発達する可能性があることを示しており、根絶が達成された後も制御を維持するために継続的な監視と警戒が必要であることを示唆している。
内臓リーシュマニア症（VL）は、インド亜大陸ではカラアザールとして知られ、鞭毛虫原虫リーシュマニアによって引き起こされる寄生虫疾患であり、感染した雌のサシチョウバエ（双翅目：アリチョウ亜目）の刺咬によって伝染する。サシチョウバエは、東南アジアで唯一確認されているVLの媒介昆虫である。インドはVL撲滅という目標達成に近づいている。しかし、撲滅後も低い発生率を維持するためには、媒介昆虫の個体数を減らし、潜在的な感染拡大を防ぐことが極めて重要である。
東南アジアにおける蚊の駆除は、合成殺虫剤を用いた屋内残留噴霧（IRS）によって行われている。ギンアシの隠れた休息行動は、屋内残留噴霧による殺虫剤駆除に適した標的となっている[1]。インドの国家マラリア対策プログラムの下で行われたジクロロジフェニルトリクロロエタン（DDT）の屋内残留噴霧は、蚊の個体数制御とVL症例の大幅な減少に大きな波及効果をもたらした[2]。この計画外のVL制御により、インドのVL根絶プログラムは屋内残留噴霧をギンアシ制御の主要な方法として採用するに至った。2005年、インド、バングラデシュ、ネパールの政府は、2015年までにVLを根絶することを目標とする覚書に署名した[3]。ベクター制御とヒト症例の迅速な診断と治療を組み合わせた根絶努力は、2015年までに定着段階に入ることを目指しており、この目標はその後2017年、そして2020年に修正された[4]。顧みられない熱帯病を撲滅するための新たな世界ロードマップには、2030年までに内臓リーシュマニア症を撲滅することが含まれている。[5]
インドがBCVDの根絶後の段階に入ると、ベータシペルメトリンに対する著しい耐性が発達しないようにすることが不可欠となる。耐性の原因は、DDTとシペルメトリンの両方が同じ作用機序、すなわちVGSCタンパク質を標的としていることである[21]。したがって、強力なシペルメトリンへの定期的な曝露によって引き起こされるストレスにより、サシチョウバエの耐性発達のリスクが増加する可能性がある。そのため、この殺虫剤に耐性を持つ可能性のあるサシチョウバエの個体群を監視して特定することが不可欠となる。この文脈において、本研究の目的は、Chaubeyら[20]が決定した診断用量と曝露期間を使用して野生のサシチョウバエの感受性状態を監視することであった。Chaubeyらは、シペルメトリンで処理された屋内噴霧システムを継続的に使用している（継続的IPS村）インドのビハール州ムザファルプル地区のさまざまな村のP. argentipesを研究した。シペルメトリン処理された屋内噴霧システムの使用を中止した村（旧IPS村）と、シペルメトリン処理された屋内噴霧システムを一度も使用したことのない村（非IPS村）の野生のP. argentipesの感受性状態を、CDCボトルバイオアッセイを用いて比較した。
本研究では10の村を選定した（図1、表1）。そのうち8つの村は、合成ピレスロイド（ハイパーメトリン）の屋内散布を継続的に行ってきた歴史があり、過去3年間にVL症例（少なくとも1例）が発生していた。残りの2つの村のうち、ベータシペルメトリンの屋内散布を実施していない村（屋内散布なしの村）を対照村とし、ベータシペルメトリンの屋内散布を断続的に行ってきた村（屋内散布断続村／以前の屋内散布村）を対照村とした。これらの村の選定は、保健局および屋内散布チームとの連携、およびムザファルプル地区における屋内散布マイクロアクションプランの検証に基づいている。
ムザファルプル地区の地理地図。調査対象となった村（1～10）の位置を示す。調査対象地域：1、マニフルカハ；2、ラムダス・マジャウリ；3、マドゥバニ；4、アナンドプル・ハルニ；5、パンディ；6、ヒラプル；7、マドプール・ハザリ；8、ハミドプル；9、ヌーンファラ；10、シマラ。この地図は、QGISソフトウェア（バージョン3.30.3）とOpen Assessment Shapefileを使用して作成された。
暴露実験用のボトルは、Chaubey ら [20] および Denlinger ら [22] の方法に従って準備した。簡単に説明すると、実験の前日に 500 mL のガラスボトルを用意し、ボトルの底、壁、キャップに殺虫剤のアセトン溶液 (2.0 mL) を塗布して、ボトルの内壁に指定された殺虫剤 (α-シペルメトリンの診断用量は 3 μg/mL) を塗布した。次に、各ボトルを機械式ローラーで 30 分間乾燥させた。この間、アセトンが蒸発するようにキャップをゆっくりと回した。30 分間乾燥させた後、キャップを外し、アセトンが完全に蒸発するまでボトルを回転させた。その後、ボトルを開けたまま一晩乾燥させた。各反復試験では、対照として使用するボトル 1 つに 2.0 mL のアセトンを塗布した。すべてのボトルは、Denlinger らによって記載された手順に従って適切に洗浄した後、実験全体を通して再利用した。そして世界保健機関[22, 23]。
殺虫剤調製の翌日、30～40匹の野生で捕獲した蚊（飢餓状態の雌）をバイアルのケージから取り出し、各バイアルに優しく吹き込んだ。対照群を含め、殺虫剤を塗布した各ボトルには、ほぼ同じ数のハエを使用した。各村でこれを少なくとも5～6回繰り返した。殺虫剤に40分間曝露した後、ノックダウンしたハエの数を記録した。すべてのハエを機械式吸引器で捕獲し、細かいメッシュで覆ったパイントの段ボール容器に入れ、未処理のコロニーと同じ湿度と温度条件で、同じ餌（30%砂糖溶液に浸した綿球）を与えて別のインキュベーターに入れた。死亡率は殺虫剤に曝露してから24時間後に記録した。すべての蚊を解剖して検査し、種の同定を確認した。F1世代のハエでも同じ手順を行った。ノックダウン率と死亡率は曝露してから24時間後に記録した。対照ボトルの死亡率が 5% 未満の場合、反復実験では死亡率の補正は行わなかった。対照ボトルの死亡率が 5% 以上 20% 以下の場合、その反復実験の試験ボトルの死亡率はアボットの式を用いて補正した。対照群の死亡率が 20% を超えた場合、試験群全体を破棄した [24, 25, 26]。
野生で捕獲された P. argentipes 蚊の平均死亡率。エラーバーは平均の標準誤差を表します。2 つの赤い水平線とグラフの交点 (それぞれ 90% と 98% の死亡率) は、抵抗性が発達する可能性のある死亡率の範囲を示しています。[25]
野生で捕獲された P. argentipes の F1 世代の平均死亡率。エラー バーは平均の標準誤差を表します。2 つの赤い水平線 (それぞれ 90% と 98% の死亡率) で交差する曲線は、抵抗性が発達する可能性のある死亡率の範囲を表します [25]。
対照/非IRS村（マニフルカハ）の蚊は殺虫剤に対して非常に感受性が高いことがわかった。ノックダウンおよび曝露後24時間後の野生捕獲蚊の平均死亡率（±SE）はそれぞれ99.47±0.52%および98.93±0.65%であり、F1世代の平均死亡率はそれぞれ98.89±1.11%および98.33±1.11%であった（表2、3）。
この研究の結果は、合成ピレスロイド（SP）α-シペルメトリンが日常的に使用されている村では、ギンアシサシチョウバエが合成ピレスロイド（SP）α-シペルメトリンに対する抵抗性を発達させる可能性があることを示している。対照的に、IRS/防除プログラムの対象となっていない村から採取されたギンアシサシチョウバエは、感受性が非常に高いことがわかった。野生サシチョウバエ集団の感受性を監視することは、殺虫剤の有効性を監視するために重要であり、この情報は殺虫剤抵抗性の管理に役立つ可能性がある。ビハール州の風土病地域のサシチョウバエでは、この殺虫剤を使用したIRSによる歴史的な選択圧により、DDTに対する高いレベルの抵抗性が定期的に報告されている[1]。
P. argentipes はピレスロイドに非常に敏感であることがわかり、インド、バングラデシュ、ネパールでの野外試験では、IRS をシペルメトリンまたはデルタメトリンと組み合わせて使用した場合、昆虫学的に高い有効性があることが示されました [19, 26, 27, 28, 29]。最近、Roy ら [18] は、ネパールで P. argentipes がピレスロイドに対する抵抗性を獲得したと報告しました。私たちの野外感受性研究では、IRS に曝露されていない村から採取されたギンアシサシチョウバエは感受性が高いことがわかりましたが、断続的/以前の IRS および継続的な IRS 村から採取されたハエ (曝露後 24 時間で死亡率が 89.34% であった Anandpur-Haruni のサシチョウバエを除いて、死亡率は 90% ～ 97% でした) は、非常に効果的なシペルメトリンに抵抗性がある可能性が高いことがわかりました [25]。この耐性が発達した理由の1つは、屋内ルーチン噴霧（IRS）と症例ベースの局所噴霧プログラムによる圧力です。これらは、風土病地域/ブロック/村でのカラアザール発生を管理するための標準手順です（発生調査および管理のための標準操作手順[30]）。この研究の結果は、非常に効果的なシペルメトリンに対する選択圧の発達の初期兆候を示しています。残念ながら、CDCボトルバイオアッセイを使用して得られたこの地域の過去の感受性データは比較のために利用できません。これまでのすべての研究は、WHO殺虫剤含浸紙を使用してP. argentipesの感受性を監視してきました。WHOテストストリップの殺虫剤の診断用量は、マラリア媒介蚊（Anopheles gambiae）に対して使用するための殺虫剤の推奨識別濃度であり、サシチョウバエは蚊よりも飛ぶ頻度が低く、バイオアッセイの基質と接触している時間が長いため、これらの濃度のサシチョウバエへの運用上の適用性は不明です[23]。
合成ピレスロイドは、1992年以来ネパールのVL流行地域で、サシチョウバエの防除のためにSPアルファシペルメトリンおよびラムダシハロトリンと交互に使用されてきた[31]。また、デルタメトリンは2012年以来バングラデシュでも使用されている[32]。合成ピレスロイドが長期間使用されている地域では、野生のギンアシサシチョウバエの個体群で表現型抵抗性が検出されている[18、33、34]。インドのサシチョウバエの野生個体群では非同義変異(L1014F)が検出されており、DDTに対する抵抗性と関連付けられていることから、DDTとピレスロイド(アルファシペルメトリン)の両方が昆虫の神経系の同じ遺伝子を標的とするため、ピレスロイド抵抗性は分子レベルで生じることが示唆されている[17、34]。したがって、シペルメトリン感受性の体系的な評価と蚊の耐性のモニタリングは、根絶期間中および根絶後の期間において不可欠である。
この研究の潜在的な限界は、感受性の測定に CDC バイアル バイオアッセイを使用したが、すべての比較は WHO バイオアッセイ キットを使用した以前の研究の結果を使用したことである。CDC バイアル バイオアッセイは診断期間の終わりにノックダウンを測定するのに対し、WHO キット バイオアッセイは曝露後 24 時間または 72 時間 (後者は遅効性化合物の場合) での死亡率を測定するため、2 つのバイオアッセイの結果は直接比較できない可能性がある [35]。もう 1 つの潜在的な限界は、この研究における IRS 村の数と、非 IRS 村 1 つおよび非 IRS/元 IRS 村 1 つとの比較である。ある地区の個々の村で観察された蚊媒介生物の感受性のレベルが、ビハール州の他の村や地区の感受性のレベルを代表するものと想定することはできない。インドが白血病ウイルスの排除後の段階に入ると、耐性の著しい発達を防ぐことが不可欠である。さまざまな地区、ブロック、地理的エリアのサシチョウバエ集団における抵抗性の迅速なモニタリングが必要です。本研究で提示されたデータは予備的なものであり、サシチョウバエの個体数を低く抑え、白血病ウイルスの排除を支援するためにベクター制御プログラムを変更する前に、世界保健機関[35]が発表した識別濃度と比較して検証し、これらの地域におけるP. argentipesの感受性の状態をより具体的に把握する必要があります。
白血病ウイルスの媒介蚊であるP. argentipesは、非常に効果的なシペルメトリンに対する抵抗性の初期兆候を示し始める可能性がある。媒介蚊対策の疫学的効果を維持するためには、P. argentipesの野生個体群における殺虫剤抵抗性の定期的なモニタリングが必要である。殺虫剤抵抗性を管理し、インドにおける白血病ウイルスの撲滅を支援するためには、作用機序の異なる殺虫剤のローテーション、および／または新規殺虫剤の評価と登録が必要であり、推奨される。
投稿日時：2025年2月17日
