このプロジェクトでは、ペルーのアマゾン都市イキトスで2年間にわたり6回にわたって実施された、屋内ピレスロイド系殺虫剤散布を含む2つの大規模実験のデータを分析しました。空間マルチレベルモデルを開発し、(i)最近の家庭での超低容量（ULV）殺虫剤の使用、および(ii)近隣の家庭でのULV使用によって引き起こされたネッタイシマカの個体数減少の原因を特定しました。ULV殺虫剤の遅延効果を捉えるため、さまざまな時間的および空間的減衰関数に基づく、考えられるさまざまな散布効果重み付けスキームに対するモデルの適合性を比較しました。
我々の結果は、家庭内におけるネッタイシマカの個体数減少は主に同一家庭内での殺虫剤散布によるものであり、近隣家庭での散布は追加的な効果をもたらさなかったことを示している。連続散布による累積効果は見られなかったため、散布活動の効果は前回の散布からの経過時間に基づいて評価する必要がある。我々のモデルに基づくと、散布効果は散布後約28日で50%低下すると推定される。
家庭内におけるネッタイシマカの個体数減少は、主に当該家庭での前回の駆除処理からの日数に依存しており、高リスク地域における噴霧の普及率の重要性が浮き彫りになった。噴霧頻度は、地域の感染状況に応じて決定する必要がある。
ネッタイシマカは、デングウイルス（DENV）、チクングニアウイルス、ジカウイルスなど、大規模な流行を引き起こす可能性のあるいくつかのアルボウイルスの主要な媒介蚊です。この蚊は主に人間を吸血し、頻繁に人間を吸血します。都市環境によく適応しており[1,2,3,4]、熱帯および亜熱帯の多くの地域に定着しています[5]。これらの地域の多くでは、デング熱の流行が周期的に再発し、年間推定3億9000万件の症例が発生しています[6,7]。治療法や効果的で広く利用可能なワクチンがないため、デング熱の感染予防と制御は、成虫の蚊を標的とした殺虫剤の散布など、さまざまな媒介蚊対策によって蚊の個体数を減らすことに依存しています[8]。
この研究では、ペルーのアマゾンにあるイキトス市で実施された、超低容量屋内ピレスロイド噴霧の大規模な反復フィールド試験2件のデータ[14]を使用して、超低容量噴霧が個々の世帯を超えて家庭内のネッタイシマカの個体数に及ぼす空間的および時間的に遅れた影響を推定しました。以前の研究では、世帯がより大きな介入エリア内にあるか外にあるかに応じて、超低容量処理の効果を評価しました。この研究では、処理効果をより細かいレベル、つまり個々の世帯レベルで分解し、近隣の世帯での処理と比較した世帯内の処理の相対的な寄与を理解することを目指しました。時間的には、家庭内のネッタイシマカの個体数を減らすための、直近の噴霧と比較した繰り返し噴霧の累積効果を推定し、必要な噴霧頻度を理解し、時間の経過に伴う噴霧効果の低下を評価しました。この分析は、ベクター制御戦略の開発に役立ち、モデルの有効性を予測するためのパラメータ化に関する情報を提供することができます[22、23、24]。
t の前の週に殺虫剤処理を受けた世帯 (すべての世帯 i は緩衝地帯から 1000 m 以内) が、世帯 i から特定の距離にあるリング内にいるかどうかの割合を計算するために使用されるリング距離スキームの視覚的表現。L-2014 のこの例では、世帯 i は処理エリア内にあり、成虫調査は 2 回目の噴霧後に実施されました。距離リングは、ネッタイシマカが飛ぶことが知られている距離に基づいています。距離リング B は、100 m ごとに均等に分布しています。
我々は、世帯 i から一定の距離にある環状の範囲内の世帯のうち、t の前の週に農薬処理を受けた世帯の割合を計算することによって、単純な指標 b を検証した（追加ファイル 1: 表 4）。
ここで、hはリングr内の世帯数、rはリングと世帯i間の距離である。リング間の距離は、以下の要素を考慮して決定される。
時間加重世帯内噴霧効果関数の相対モデル適合度。太い赤線は最も適合度の高いモデルを表し、最も太い線は最も適合度の高いモデルを表し、その他の太い線はWAICが最良適合モデルのWAICと有意差のないモデルを表します。B 両実験で平均WAICでランク付けされた上位5つの最良適合モデルに含まれる、前回噴霧からの日数に適用された減衰関数
世帯あたりのネッタイシマカの推定減少数は、前回の殺虫剤散布からの日数に関連しています。提示された式は減少率を比率で表しており、率比（RR）は殺虫剤散布シナリオと無散布ベースラインの比率です。
このモデルでは、噴霧の効果は噴霧後約28日で50％低下する一方、ネッタイシマカの個体数は噴霧後約50～60日でほぼ完全に回復すると推定された。
本研究では、屋内での超低容量ピレスロイド系殺虫剤散布が、家庭内のネッタイシマカの個体数に及ぼす影響を、散布時期と家庭付近の空間的範囲の関数として記述する。ネッタイシマカ個体群に対する散布効果の持続時間と空間的範囲をよりよく理解することで、媒介昆虫防除介入中に必要な空間的範囲と散布頻度の最適な目標を特定し、さまざまな潜在的な媒介昆虫防除戦略を比較するモデリングに役立つ。我々の結果は、単一家庭内のネッタイシマカ個体群の減少は、同じ家庭内での散布によって引き起こされ、近隣地域の家庭への散布は追加的な効果をもたらさなかったことを示している。家庭内のネッタイシマカ個体数に対する散布効果は、主に前回の散布からの経過時間に依存し、60日間かけて徐々に減少した。複数の家庭への散布の累積効果の結果として、ネッタイシマカ個体群のさらなる減少は観察されなかった。要するに、ネッタイシマカの数は減少した。家庭内におけるネッタイシマカの数は、主にその家庭で最後に殺虫剤散布が行われてから経過した時間によって決まる。
本研究の重要な限界は、採取した成虫のネッタイシマカの年齢を制御できなかったことです。これらの実験の以前の分析[14]では、緩衝地帯と比較して、L-2014処理地域では成虫雌の年齢分布が若くなる傾向（未産雌の割合が増加）が見られました。したがって、近隣の世帯での噴霧が特定の世帯のネッタイシマカの個体数に及ぼす追加的な説明効果は見つかりませんでしたが、噴霧が頻繁に行われる地域ではネッタイシマカの個体群動態に地域的な影響がないとは断言できません。
本研究のその他の限界としては、保健省がL-2014実験散布の約2か月前に実施した緊急散布について、その場所と時期に関する詳細な情報がないため考慮できない点が挙げられる。以前の分析では、これらの散布は研究地域全体で同様の効果をもたらし、ネッタイシマカ密度の共通のベースラインを形成したことが示されている。実際、実験散布が実施されるとネッタイシマカの個体群は回復し始めた[14]。さらに、2つの実験期間の結果の違いは、研究設計の違いとネッタイシマカのシペルメトリンに対する感受性の違いによる可能性があり、S-2013はL-2014よりも感受性が高かった[14]。我々は2つの研究から最も一貫性のある結果を報告し、L-2014実験に適合させたモデルを最終モデルとして含める。 L-2014実験デザインは、最近の噴霧がネッタイシマカの個体群に与える影響を評価するのに適切であり、また、地元のネッタイシマカの個体群は2014年後半にピレスロイドに対する耐性を獲得していた[41]ことを考慮すると、このモデルはより保守的な選択であり、本研究の目的を達成するのに適切であると考えました。
本研究で観察された噴霧減衰曲線の比較的平坦な傾斜は、シペルメトリンの分解速度と蚊の個体群動態の組み合わせによるものと考えられる。本研究で使用したシペルメトリン殺虫剤は、主に光分解と加水分解によって分解するピレスロイドである（DT50 = 2.6～3.6日）[44]。ピレスロイドは一般的に散布後すぐに分解し、残留物は最小限であると考えられているが、ピレスロイドの分解速度は屋外よりも屋内でずっと遅く、いくつかの研究では、シペルメトリンは散布後数か月間、屋内の空気や塵の中に残留することが示されている[45,46,47]。イキトスの家屋は、窓の少ない暗くて狭い廊下に建てられていることが多く、これが光分解による分解速度の低下を説明するかもしれない[14]。さらに、シペルメトリンは低用量（LD50 ≤ 0.001 ppm）でも感受性の高いネッタイシマカに対して非常に毒性が高い[48]。残留シペルメトリンは疎水性であるため、水生蚊の幼虫に影響を与える可能性は低く、元の研究で説明されているように、時間の経過とともに活動的な幼虫生息地から成虫が回復し、処理された地域では緩衝地帯よりも非産卵雌の割合が高くなる[14]。ネッタイシマカの卵から成虫までのライフサイクルは、温度と蚊の種類によって7～10日かかることがある[49]。成虫蚊の個体群の回復が遅れているのは、残留シペルメトリンが新たに羽化した成虫や、これまで処理されたことのない地域から導入された成虫の一部を殺したり忌避したりすること、また成虫数の減少による産卵の減少によってさらに説明できる可能性がある[22、50]。
過去の家庭内噴霧の全履歴を含むモデルは、最新の噴霧日のみを含むモデルよりも精度が低く、効果推定値も弱かった。これは、個々の家庭を再処理する必要がないという証拠とみなすべきではない。本研究および以前の研究[14]で観察された、噴霧直後のネッタイシマカ個体群の回復は、ネッタイシマカ抑制を再確立するために、地域の伝播ダイナミクスによって決定される頻度で家庭を再処理する必要があることを示唆している。噴霧頻度は、主に雌ネッタイシマカの感染確率を低下させることを目的とするべきであり、これは、感染した血液を吸血したベクターが次の宿主に感染するまでの時間である外因性潜伏期間（EIP）の予想される長さによって決定される。EIPは、ウイルス株、温度、およびその他の要因に依存する。例えば、デング熱の場合、殺虫剤散布で感染した成虫の媒介蚊をすべて駆除できたとしても、ヒト集団は14日間感染力を持ち続け、新たに発生した蚊に感染させる可能性がある[54]。デング熱の蔓延を抑制するには、新たに発生した蚊が他の蚊に感染させる前に感染した宿主を刺す可能性があるため、殺虫剤処理の間隔よりも散布間隔を短くする必要がある。7日間は、媒介蚊対策機関にとってガイドラインおよび便利な測定単位として使用できる。したがって、少なくとも3週間（宿主の感染期間全体をカバーするため）毎週殺虫剤を散布すれば、デング熱の伝播を防ぐのに十分であり、我々の結果は、その時点までに前回の散布の効果が大幅に低下しないことを示唆している[13]。実際、イキトスでは、保健当局が数週間から数か月にわたって閉鎖空間で超低容量殺虫剤散布を3回実施することで、流行中のデング熱の伝播を効果的に抑制した。
最後に、私たちの結果は、屋内噴霧の影響は噴霧が行われた世帯に限られ、近隣の世帯への噴霧はネッタイシマカの個体数をさらに減らすことはなかったことを示しています。成虫のネッタイシマカは孵化した家の近くまたは家の中にとどまり、最大10m離れた場所に集まり、平均106m移動することができます。[36] したがって、家の周辺に噴霧しても、その家のネッタイシマカの数に大きな影響はない可能性があります。これは、家の外または周辺に噴霧しても効果がなかったという以前の調査結果を裏付けています[18、55]。ただし、前述のように、私たちのモデルでは検出できないネッタイシマカの個体群動態に対する地域的な影響がある可能性があります。
投稿日時：2025年2月6日
