코트디부아르에서 최근 말라리아 부담이 감소한 것은 주로 장기 지속형 살충 처리 모기장(LIN)의 사용 덕분입니다. 그러나 이러한 성과는 살충제 내성, 아노펠레스 감비아 모기 개체군의 행동 변화, 그리고 잔존하는 말라리아 전파로 인해 위협받고 있으며, 추가적인 방제 수단이 필요합니다. 따라서 본 연구는 장기 지속형 살충 처리 모기장과 바실러스 튜링겐시스(Bti)를 병용한 효과를 평가하고, 기존 장기 지속형 살충 처리 모기장과 비교하는 것을 목표로 했습니다.
본 연구는 2019년 3월부터 2020년 2월까지 코트디부아르 북부 코르호고 보건 지역에서 두 그룹(LLIN + Bti 그룹과 LLIN 단독 그룹)으로 나누어 진행되었습니다. LLIN + Bti 그룹에서는 모기 유충 서식지에 LLIN 설치와 더불어 2주 간격으로 Bti를 처리했습니다. 모기 유충과 성충을 채집하여 표준 방법을 이용하여 형태학적으로 속과 종 수준까지 동정했습니다. 감비아 복합체는 중합효소 연쇄 반응(PCR) 기술을 이용하여 확인했습니다. 플라스모디움 An. 감염도 조사했습니다. 감비아와 지역 주민의 말라리아 발생률도 평가했습니다.
전반적으로, LLIN + Bti 그룹의 아노펠레스 모기 유충 밀도는 LLIN 단독 그룹에 비해 낮았습니다(0.61 [95% CI 0.41–0.81] 마리/다이빙(l/다이빙) 대 3.97 [95% CI 3.56–4.38] 마리/다이빙(상대 위험도 = 6.50; 95% CI 5.81–7.29, P < 0.001). S. gambiae에 물린 횟수는 LLIN + Bti 단독 그룹에서 1인당 1박 0.59회 [95% CI 0.43–0.75]였고, LLIN 단독 그룹에서는 1인당 1박 2.97회 [95% CI 2.02–3.93]였습니다(P < 0.001). Anopheles gambiae sl은 주로 아노펠레스 모기로 식별됩니다. Anopheles gambiae (ss)가 95.1%(n=293)로 가장 많았고, 그 다음으로 Anopheles gambiae (4.9%, n=15)가 많았습니다. 연구 지역의 인체 혈액 감염률은 80.5%(n=389)였습니다. LLIN + Bti 그룹의 감염률(EIR)은 1인당 연간 1.36회 감염 물림(ib/p/y)이었고, LLIN만 사용한 그룹의 EIR은 47.71회 감염 물림(ib/p/y)이었습니다. 말라리아 발생률은 LLIN + Bti 그룹에서 291.8‰(n=765)에서 111.4‰(n=292)로 급격히 감소했습니다(P < 0.001).
LLIN과 Bti의 병용은 말라리아 발생률을 현저히 감소시켰습니다. LLIN과 Bti의 병용은 안테토스피라증(Antetobacter)의 효과적인 방제를 위한 유망한 통합 접근법이 될 수 있습니다. 감비아는 현재 말라리아로부터 해방되었습니다.
지난 수십 년간 말라리아 통제에 진전이 있었음에도 불구하고 사하라 사막 이남 아프리카에서는 말라리아 부담이 여전히 심각한 문제로 남아 있습니다[1]. 세계보건기구(WHO)는 최근 2023년 전 세계적으로 2억 4,900만 건의 말라리아 감염 사례와 약 60만 8천 명의 말라리아 관련 사망자가 발생했다고 보고했습니다[2]. WHO 아프리카 지역은 전 세계 말라리아 감염 사례의 95%와 사망자의 96%를 차지하며, 임산부와 5세 미만 어린이가 가장 큰 영향을 받습니다[2, 3].
장기 지속형 살충 처리 모기장(LLIN)과 실내 잔류 살충제 살포(IRS)는 아프리카에서 말라리아 부담을 줄이는 데 중요한 역할을 해왔습니다[4]. 이러한 말라리아 매개체 방제 도구의 확대로 2000년에서 2015년 사이에 말라리아 발생률은 37%, 사망률은 60% 감소했습니다[5]. 그러나 2015년 이후 관찰된 추세는 우려스럽게 정체되거나 오히려 가속화되었으며, 특히 사하라 사막 이남 아프리카에서 말라리아 사망률은 여전히 용납할 수 없을 정도로 높은 수준을 유지하고 있습니다[3]. 여러 연구에서 주요 말라리아 매개체인 아노펠레스 모기가 공중 보건에 사용되는 살충제에 대한 내성을 나타내고 확산되는 것이 LLIN과 IRS의 향후 효과를 저해하는 요인으로 지적되었습니다[6,7,8]. 또한, 모기의 흡혈 행동이 실외에서 더 일찍, 그리고 더 이른 밤에 나타나는 것은 잔류 말라리아 전파의 원인이 되며 점점 더 큰 우려를 낳고 있습니다[9, 10]. LLIN과 IRS가 잔류 전파를 담당하는 매개체를 제어하는 데 있어 한계가 있다는 점은 현재 말라리아 퇴치 노력의 주요 한계점입니다[11]. 또한, 말라리아의 지속은 유충 서식지를 만드는 데 기여하는 기후 조건과 인간 활동으로 설명됩니다[12].
유충 발생지 관리(LSM)는 모기 유충 및 번데기의 수와 번식지의 수를 줄이는 것을 목표로 하는 번식지 기반 매개체 방제 접근법입니다[13]. 여러 연구에서 LSM을 말라리아 매개체 방제를 위한 추가적인 통합 전략으로 권장해 왔습니다[14, 15]. 실제로 LSM은 실내외에서 말라리아 매개체에 의한 물림을 예방하는 이중 효과를 제공합니다[4]. 또한, 바실러스 튜링겐시스 이스라엘렌시스(Bti)와 같은 살충제 기반 LSM을 이용한 매개체 방제는 말라리아 방제 선택의 폭을 넓힐 수 있습니다. 역사적으로 LSM은 미국, 브라질, 이집트, 알제리, 리비아, 모로코, 튀니지, 잠비아 등지에서 말라리아를 성공적으로 방제하는 데 중요한 역할을 해왔습니다[16, 17, 18]. LSM(생식세포 미생물 군집 관리)은 말라리아를 퇴치한 일부 국가에서 통합 해충 관리에 중요한 역할을 해왔지만, 아프리카에서는 말라리아 매개체 방제 정책 및 관행에 널리 통합되지 않았으며, 사하라 이남 아프리카 일부 국가의 매개체 방제 프로그램에서만 사용되고 있습니다[14,15,16,17,18,19]. 이러한 현상의 한 가지 이유는 모기 번식지가 너무 많고 찾기가 어려워 LSM을 시행하는 데 비용이 많이 든다는 인식이 널리 퍼져 있기 때문입니다[4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14]. 따라서 세계보건기구(WHO)는 수십 년 동안 말라리아 매개체 방제를 위해 동원되는 자원을 장기 지속형 살충 처리 모기장(LLIN)과 실내 잔류 살충제 살포(IRS)에 집중해야 한다고 권고해 왔습니다[20, 21]. WHO가 LLIN 및 IRS를 보완하는 수단으로, 특히 Bti 개입을 포함한 LSM을 사하라 이남 아프리카의 특정 지역에 통합할 것을 권고한 것은 2012년이 되어서였습니다[20]. WHO가 이 권고를 한 이후로 사하라 이남 아프리카에서 생물유충살충제의 실현 가능성, 효과 및 비용에 대한 여러 파일럿 연구가 수행되었으며, 아노펠레스 모기 밀도 및 말라리아 전파 효율 측면에서 LSM의 효과가 입증되었습니다[22, 23]. . , 24].
코트디부아르는 전 세계에서 말라리아 부담이 가장 높은 15개국 중 하나입니다[25]. 코트디부아르의 말라리아 유병률은 전 세계 말라리아 부담의 3.0%를 차지하며, 발생률과 환자 수는 인구 1,000명당 300명에서 500명 이상으로 추정됩니다[25]. 11월부터 5월까지 이어지는 긴 건기에도 불구하고, 코트디부아르 북부 사바나 지역에서는 연중 내내 말라리아가 발생합니다[26]. 이 지역의 말라리아 전파는 무증상 말라리아 원충(Plasmodium falciparum) 보균자가 다수 존재하는 것과 관련이 있습니다[27]. 이 지역에서 가장 흔한 말라리아 매개 모기는 아노펠레스 감비아(Anopheles gambiae, SL)입니다. 지역 안보 측면에서, 아노펠레스 감비아 모기는 주로 살충제에 대한 저항성이 매우 높은 아노펠레스 감비아(Anopheles gambiae, SS)로 구성되어 있어 잔류 말라리아 전파 위험이 높습니다[26]. LLIN(장기간 살충 처리된 모기장) 사용은 지역 매개체의 살충제 내성으로 인해 말라리아 전파 감소에 제한적인 효과를 보일 수 있으며, 따라서 여전히 주요 관심사입니다. Bti 또는 LLIN을 사용한 시범 연구에서는 코트디부아르 북부 지역에서 모기 매개체 밀도를 줄이는 데 효과가 있는 것으로 나타났습니다. 그러나 이 지역에서 LLIN과 Bti를 반복적으로 병용했을 때 말라리아 전파 및 발생률에 미치는 영향을 평가한 선행 연구는 없습니다. 따라서 본 연구는 코트디부아르 북부 지역의 4개 마을에서 LLIN 단독 사용군과 LLIN + Bti 병용 사용군을 비교하여 LLIN과 Bti 병용 사용이 말라리아 전파에 미치는 영향을 평가하는 것을 목표로 했습니다. LLIN 위에 Bti 기반 LSM(생화학적 살충제)을 적용하면 LLIN 단독 사용에 비해 말라리아 모기 밀도를 더욱 감소시켜 추가적인 효과를 얻을 수 있을 것이라는 가설을 세웠습니다. Bti를 보유한 어린 아노펠레스 모기와 LLIN을 보유한 성체 아노펠레스 모기를 모두 표적으로 하는 이러한 통합적 접근 방식은 코트디부아르 북부 마을과 같이 말라리아 유병률이 높은 지역에서 말라리아 전파를 줄이는 데 매우 중요할 수 있습니다. 따라서 본 연구 결과는 사하라 이남 아프리카의 말라리아 유행 국가에서 국가 말라리아 매개체 관리 프로그램(NMCP)에 LSM을 포함할지 여부를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
본 연구는 코트디부아르 북부 코르호고 위생 지역의 나피엘두구(나피에르라고도 함) 주에 있는 4개 마을에서 수행되었습니다(그림 1). 연구 대상 마을은 카콜로고(9° 14′ 2″ N, 5° 35′ 22″ E), 콜레카카(9° 17′ 24″ N, 5° 31′ 00″ E), 로피네카하(9° 17′ 31″ N, 5° 36′ 24″ N) 및 남바티우르카하(9° 18′ 36″ N, 5° 31′ 22″ E)입니다. 2021년 나피엘두구 주의 인구는 약 31,000명으로 추산되었으며, 이 주는 53개 마을과 2개의 보건소로 구성되어 있습니다[28]. 말라리아가 의료 방문, 입원 및 사망의 주요 원인인 나피엘레두구 주에서는 아노펠레스 매개체를 통제하기 위해 LLIN만 사용됩니다[29]. 두 연구 그룹의 네 마을 모두 동일한 보건소의 서비스를 받고 있으며, 이 연구에서는 해당 보건소의 말라리아 사례에 대한 임상 기록을 검토했습니다.
코트디부아르 연구 지역을 보여주는 지도. (지도 출처 및 소프트웨어: GADM 데이터 및 ArcMap 10.6.1. LLIN(장기 지속성 살충 처리 모기장), Bti(Bacillus thuringiensis israelensis)
나피어 보건센터 대상 인구의 말라리아 유병률은 82.0%(2038건)에 달했습니다(Bti 이전 데이터). 네 마을 모두에서 가구들은 2017년 코트디부아르 국가 말라리아 통제 프로그램(NMCP)에서 배포한 PermaNet® 2.0 장기 지속형 살충 처리 모기장(LLIN)만을 사용했으며, 보급률은 80% 이상이었습니다[25, 26, 27, 28, 30]. 이 마을들은 코트디부아르 국가군사위원회의 감시 초소 역할을 하는 코르호고 지역에 속하며 연중 접근이 가능합니다. 네 마을 각각에는 최소 100가구가 있으며 인구 밀도도 비슷합니다. 코트디부아르 보건부의 보건 등록부에 따르면 매년 여러 건의 말라리아 사례가 보고됩니다. 말라리아는 주로 열대열원충(Plasmodium falciparum)에 의해 발생하며, 사람에게는 열대열원충을 통해 전염됩니다. gambiae는 또한 이 지역의 Anopheles 및 Anopheles nili 모기에 의해 전파됩니다[28]. 지역 복합체 An. gambiae는 주로 Anopheles 모기로 구성됩니다. gambiae ss는 kdr 돌연변이의 빈도가 높고(빈도 범위: 90.70–100%) ace-1 대립유전자의 빈도가 중간 정도입니다(빈도 범위: 55.56–95%)[29].
연평균 강수량과 기온은 각각 1200~1400mm와 21~35°C 범위이며, 상대습도(RH)는 58%로 추정됩니다. 이 연구 지역은 6개월의 건기(11월~4월)와 6개월의 우기(5월~10월)가 있는 수단형 기후를 보입니다. 이 지역은 식생 손실과 건기 장기화와 같은 기후 변화의 영향을 받고 있으며, 이는 아노펠레스 모기 유충의 서식지가 될 수 있는 수역(저지대, 논, 연못, 웅덩이)의 건조로 특징지어집니다. 모기[26].
본 연구는 카콜로고와 남바티우르카하 마을로 대표되는 LLIN + Bti 그룹과 콜레카하와 로피네카하 마을로 대표되는 LLIN 단독 그룹을 대상으로 진행되었습니다. 연구 기간 동안 이 모든 마을 주민들은 PermaNet® 2.0 LLIN만을 사용했습니다.
LLIN(PermaNet 2.0)과 Bti를 병용한 아노펠레스 모기 및 말라리아 전파 억제 효과를 무작위 대조 시험(RCT)을 통해 평가했습니다. 연구군은 LLIN + Bti 병용군(치료군)과 LLIN 단독군(대조군)으로 구성되었습니다. LLIN + Bti 병용군은 카콜로고(Kakologo)와 남바티우르카하(Nambatiourkaha) 마을이며, LLIN 단독군은 콜레카하(Kolékaha)와 로피네카하(Lofinékaha) 마을입니다. 네 마을 모두 주민들은 2017년 코트디부아르 국가 말라리아 통제 프로그램(NMCP)에서 제공받은 PermaNet® 2.0 LLIN을 사용하고 있습니다. 모든 마을이 동일한 방식으로 PermaNet® 2.0을 받았으므로 사용 조건은 동일하다고 가정했습니다. LLIN + Bti 병용군에서는 주민들이 이미 사용하고 있는 LLIN 외에도 2주 간격으로 아노펠레스 유충 서식지에 Bti를 처리했습니다. 마을 내 및 각 마을 중심에서 반경 2km 이내의 유충 서식지는 세계보건기구와 코트디부아르 NMCP의 권고에 따라 처리되었습니다[31]. 대조적으로 LLIN 단독 그룹은 연구 기간 동안 유충 구제제 Bti 처리를 받지 않았습니다.
물에 분산되는 과립형 비티로신(Bti, Vectobac WG, 37.4% wt; 제조 번호 88–916-PG; 3000 IU/mg; Valent BioScience Corp, USA)을 0.5 mg/L 농도로 사용했습니다. 16L 배낭형 분무기와 손잡이 및 조절식 노즐이 있는 유리섬유 스프레이 건을 사용했으며, 유량은 52 ml/초(3.1 L/min)였습니다. 10 L의 물을 포함하는 분무액을 준비하려면, 현탁액으로 희석해야 하는 Bti의 양은 0.5 mg/L × 10 L = 5 mg입니다. 예를 들어, 설계 유량이 10 L인 지역에서 10 L 분무기를 사용하여 처리하는 경우, 희석해야 하는 Bti의 양은 0.5 mg/L × 20 L = 10 mg입니다. 10 mg의 Bti는 현장에서 전자 저울을 사용하여 측정했습니다. 주걱을 사용하여 10L 눈금 양동이에 이 양의 Bti를 넣고 섞어 슬러리를 만듭니다. 이 용량은 현대 연구 지역과 유사하지만 다른 지역의 자연 조건에서 아노펠레스속(Anopheles spp.) 및 큐렉스속(Culex spp.)의 다양한 유충 단계에 대한 Bti의 효과를 현장 시험을 통해 확인한 후 선정되었습니다[32]. 각 번식지에 대한 살충제 현탁액의 살포량과 살포 기간은 번식지의 예상 수분량을 기준으로 계산되었습니다[33]. 보정된 분무기를 사용하여 Bti를 살포합니다. 분무기는 개별 사용 및 다양한 지역에서 보정 및 테스트를 거쳐 정확한 양의 Bti가 살포되도록 합니다.
유충 번식지를 처리하기에 가장 적합한 시기를 찾기 위해 연구팀은 살포 기간을 특정하는 '살포 기간' 방식을 채택했습니다. 살포 기간이란 최적의 효과를 얻기 위해 약제를 살포하는 기간을 말하며, 본 연구에서는 비티무스(Bti)의 잔류성에 따라 12시간에서 2주까지 다양하게 설정했습니다. 번식지에서 유충이 비티무스를 흡수하는 데에는 오전 7시부터 오후 6시까지의 시간이 필요한 것으로 나타났습니다. 이러한 방식을 통해 폭우로 인해 살포를 중단하고 다음 날 날씨가 좋으면 다시 시작하는 번거로움을 피할 수 있습니다. 살포 날짜와 시간은 기상 조건에 따라 결정됩니다. 배낭형 분무기를 원하는 비티무스 살포량에 맞게 조정하기 위해 각 작업자는 분무기 노즐을 육안으로 검사하고 조정하며 압력을 유지하는 교육을 받습니다. 조정은 단위 면적당 정확한 양의 비티무스가 고르게 살포되는지 확인함으로써 완료됩니다. 유충 서식지는 2주 간격으로 처리합니다. 유충 구제 활동은 경험이 풍부하고 숙련된 전문가 4명의 지원을 받아 수행됩니다. 유충 구제 활동 및 참여자는 경험이 풍부한 감독관의 관리 하에 진행되었습니다. 유충 구제 처리는 건기인 2019년 3월에 시작되었습니다. 실제로 이전 연구에 따르면 건기는 모기 번식지가 안정적이고 개체 수가 감소하는 시기이므로 유충 구제에 가장 적합한 시기입니다[27]. 건기에 유충을 방제하면 우기에 모기가 유인되는 것을 방지할 수 있을 것으로 기대됩니다. 99.29달러 상당의 Bti 2kg을 사용하여 연구 대상 그룹은 모든 지역에 살포할 수 있었습니다. LLIN+Bti 그룹에서는 2019년 3월부터 2020년 2월까지 1년 동안 유충 구제 처리가 진행되었습니다. LLIN+Bti 그룹에서는 총 22건의 유충 구제 처리가 이루어졌습니다.
잠재적인 부작용(가려움증, 어지럼증 또는 콧물 등)은 Bti 생물학적 유충 살충제 분무기와 LIN + Bti 그룹에 참여한 가구 구성원을 대상으로 개별 설문 조사를 통해 모니터링되었습니다.
인구 집단 내 장기 지속형 살충 처리 모기장(LLIN) 사용률을 추정하기 위해 400가구(연구 집단당 200가구)를 대상으로 가구 조사를 실시했습니다. 가구 조사에는 정량적 설문 조사 방식을 사용했습니다. LLIN 사용률은 15세 이상 세 연령 그룹으로 나누어 분석했습니다. 설문지는 가구주 또는 18세 이상의 성인에게 현지 언어인 세누포어로 작성 및 설명되었습니다.
조사 대상 가구의 최소 규모는 Vaughan과 Morrow가 설명한 공식[34]을 사용하여 계산되었습니다.
여기서 n은 표본 크기, e는 오차 범위, t는 신뢰 수준에서 도출된 안전 계수, p는 주어진 속성을 가진 모집단 부모의 비율입니다. 분수의 각 요소는 일정한 값을 가지므로 (t) = 1.96입니다. 이 상황에서 설문 조사에 사용된 최소 가구 규모는 384가구였습니다.
본 실험에 앞서, LLIN+Bti 그룹과 LLIN 그룹에서 아노펠레스 유충의 다양한 서식지 유형을 확인하고, 샘플링하고, 설명하고, 지리적으로 참조하고, 라벨을 붙였습니다. 줄자를 사용하여 둥지 군락의 크기를 측정했습니다. 그런 다음 마을당 무작위로 선택된 30개의 번식지에서 12개월 동안 매달 모기 유충 밀도를 평가했으며, 연구 그룹당 총 60개의 번식지를 조사했습니다. 연구 지역당 12회의 유충 샘플링이 이루어졌으며, 이는 22개의 Bti 처리에 해당합니다. 마을당 30개의 번식지를 선택한 목적은 마을과 연구 단위 전반에 걸쳐 충분한 수의 유충 채집지를 확보하여 편향을 최소화하기 위함입니다. 유충은 60ml 스푼으로 떠서 채집했습니다[35]. 일부 유충 서식지는 매우 작고 얕기 때문에 표준 WHO 양동이(350ml) 외에 작은 양동이를 사용해야 합니다. 각각 둘레 10m의 둥지에서 5회, 10회 또는 20회의 잠수를 실시했습니다. 채집된 유충(예: Anopheles, Culex 및 Aedes)의 형태학적 식별은 현장에서 직접 수행되었습니다[36]. 채집된 유충은 발달 단계에 따라 초기 유충(1령 및 2령)과 후기 유충(3령 및 4령)의 두 범주로 나누었습니다[37]. 유충은 속별로, 그리고 각 발달 단계별로 계수했습니다. 계수 후, 모기 유충은 번식지로 다시 방사하고 원수에 빗물을 보충하여 원래의 개체 수로 되돌려 놓았습니다.
모기 유충이나 번데기가 하나라도 발견되면 해당 번식지는 양성으로 간주되었다. 유충 밀도는 같은 속의 유충 수를 잠수 횟수로 나누어 계산했다.
각 연구는 이틀 연속으로 진행되었으며, 두 달마다 각 마을에서 무작위로 선정된 10가구에서 성충 모기를 채집했습니다. 연구 기간 동안 각 연구팀은 3일 연속으로 20가구를 대상으로 표본 조사를 실시했습니다. 모기는 표준 창문 트랩(WT)과 피레트럼 스프레이 트랩(PSC)을 사용하여 포획했습니다[38, 39]. 먼저 각 마을의 모든 가구에 번호를 매겼습니다. 그런 다음 각 마을에서 4채의 가구를 무작위로 선정하여 성충 모기 채집 지점으로 지정했습니다. 무작위로 선정된 각 가구에서는 안방에서 모기를 채집했습니다. 선정된 안방에는 문과 창문이 있으며, 전날 밤에는 사람이 사용했습니다. 모기가 방 밖으로 날아가지 않도록 작업 시작 전과 모기 채집 중에는 문을 닫아 두었습니다. 각 안방의 창문에는 모기 채집 지점으로 WT를 설치했습니다. 다음 날 오전 6시에서 8시 사이에 침실에서 작업장으로 유입된 모기를 채집했습니다. 모기를 채집할 때는 마우스피스를 사용하여 작업 공간에서 모기를 잡고, 천으로 덮은 일회용 종이컵에 담아 보관합니다. 모기장은 사용하지 않습니다. 같은 침실에 있는 모기는 채집 직후 피레트로이드계 살충제를 사용하여 포획했습니다. 침실 바닥에 흰색 시트를 깔고 문과 창문을 닫은 후 살충제(활성 성분: 트랜스플루트린 0.25% + 퍼메트린 0.20%)를 살포합니다. 살포 후 약 10~15분 뒤, 침대 시트를 제거하고 핀셋으로 흰색 시트에 앉은 모기를 집어 물에 적신 솜이 담긴 페트리 접시에 보관합니다. 해당 침실에서 밤을 보낸 사람의 수도 기록했습니다. 채집된 모기는 추가 분석을 위해 현장 실험실로 신속하게 이송됩니다.
실험실에서 수집된 모든 모기는 형태학적으로 속과 종까지 식별되었습니다[36]. Anna의 난소. gambiae SL은 유리 슬라이드에 증류수 한 방울을 떨어뜨린 쌍안 해부 현미경을 사용하여 관찰했습니다[35]. 출산력 상태는 난소와 기관의 형태를 기준으로 다산 여성과 미산 여성을 구분하고, 출산율과 생리적 연령을 결정하기 위해 평가되었습니다[35].
상대적 지수는 인간, 가축(소, 양, 염소) 및 닭 숙주의 혈액을 사용하여 효소결합면역흡착법(ELISA)으로 새로 채취한 혈액 공급원을 검사하여 결정됩니다[40]. 곤충학적 감염률(EIR)은 감비아 여성의 SL 추정치를 사용하여 계산되었습니다[41]. 또한, 다산 여성의 머리와 가슴을 원형포자항원 ELISA(CSP ELISA) 방법을 사용하여 분석함으로써 Ann. gambiae 감염 여부를 확인했습니다[40]. 마지막으로, Ann. gambiae의 구성원은 중합효소 연쇄 반응(PCR) 기술을 사용하여 다리, 날개 및 복부를 분석하여 식별했습니다[34].
말라리아 관련 임상 데이터는 본 연구에 포함된 네 마을(카콜로고, 콜레카하, 로피네카하, 남바티우르카하)을 관할하는 나피엘레두구 보건소의 진료 기록부에서 수집했습니다. 기록부 검토는 2018년 3월부터 2019년 2월까지, 그리고 2019년 3월부터 2020년 2월까지의 기록에 집중했습니다. 2018년 3월부터 2019년 2월까지의 임상 데이터는 기준선 또는 Bti 개입 이전 데이터이며, 2019년 3월부터 2020년 2월까지의 임상 데이터는 Bti 개입 이전 데이터입니다. Bti 개입 이후의 데이터도 분석에 포함했습니다. LLIN+Bti 그룹과 LLIN 연구 그룹의 각 환자에 대한 임상 정보, 연령, 거주 마을은 보건 기록부에서 수집했습니다. 각 환자에 대해 거주 마을, 연령, 진단, 병리 등의 정보를 기록했습니다. 본 연구에서 검토한 사례에서는 의료 제공자가 아르테미시닌 기반 복합 요법(ACT)을 투여한 후 신속 진단 검사(RDT) 및/또는 말라리아 현미경 검사를 통해 말라리아를 확진했습니다. 말라리아 환자는 15세 이상 세 연령 그룹으로 나누었습니다. 인구 1,000명당 연간 말라리아 발생률은 인구 1,000명당 말라리아 유병률을 마을 인구로 나누어 추정했습니다.
본 연구에서 수집된 데이터는 Microsoft Excel 데이터베이스에 이중으로 입력한 후 통계 분석을 위해 오픈 소스 소프트웨어 R [42] 버전 3.6.3으로 가져왔습니다. 그래프를 그리는 데에는 ggplot2 패키지를 사용했습니다. 포아송 회귀를 이용한 일반화 선형 모델을 사용하여 연구 그룹 간의 유충 밀도와 1인당 1박 평균 모기 물림 횟수를 비교했습니다. 관련성 비율(RR) 측정값을 사용하여 Culex 모기와 Anopheles 모기의 평균 유충 밀도와 물림률을 비교했습니다. LLIN + Bti 그룹을 기준선으로 하여 감비아 SL을 두 연구 그룹 사이에 배치했습니다. 효과 크기는 오즈비와 95% 신뢰구간(95% CI)으로 나타냈습니다. 포아송 검정의 비율(RR)을 사용하여 각 연구 그룹에서 Bti 개입 전후의 말라리아 발생률과 비율을 비교했습니다. 유의수준은 5%로 설정했습니다.
본 연구 프로토콜은 코트디부아르 보건부 산하 국가연구윤리위원회(N/Ref: 001//MSHP/CNESVS-kp)와 코르호고 지역 보건소 및 행정부의 승인을 받았습니다. 모기 유충과 성충을 채집하기 전에 가구 조사 참여자, 주택 소유자 및/또는 거주자로부터 서면 동의를 받았습니다. 가족 및 임상 데이터는 익명으로 처리되며 기밀로 유지되고 지정된 연구원에게만 제공됩니다.
총 1198개의 둥지터를 조사했습니다. 연구 지역에서 조사된 둥지터 중 52.5%(n=629)는 LLIN + Bti 그룹에 속했고, 47.5%(n=569)는 LLIN 단독 그룹에 속했습니다(상대위험도 = 1.10 [95% 신뢰구간 0.98–1.24], P=0.088). 일반적으로 지역 유충 서식지는 12가지 유형으로 분류되었으며, 그중 가장 큰 비중을 차지하는 것은 논(24.5%, n=294)이었고, 그 다음으로 빗물 배수구(21.0%, n=252)와 토기(8.3%) 순이었습니다. (%), n = 99), 강둑(8.2%, n = 100), 웅덩이(7.2%, n = 86), 웅덩이(7.0%, n = 84), 마을 물 펌프(6.8%, n = 81), 발굽 자국(4.8%, n = 58), 늪(4.0%, n = 48), 항아리(5.2%, n = 62), 연못(1.9%, n = 23) 및 우물(0.9%, n = 11).
연구 지역에서 총 47,274마리의 모기 유충이 채집되었으며, 이 중 LLIN + Bti 그룹에서 14.4%(n = 6,796)가 채집된 반면, LLIN 단독 그룹에서는 85.6%(n = 40,478)가 채집되었습니다(상대위험도(RR) = 5.96 [95% 신뢰구간 5.80–6.11], P ≤ 0.001). 채집된 유충은 세 가지 속의 모기로 구성되었으며, 가장 많은 종은 아노펠레스속(Anopheles)(48.7%, n = 23,041)이었고, 그 다음으로 큐렉스속(Culex spp.)(35.0%, n = 16,562)과 이집트숲모기속(Aedes spp.)(4.9%, n = 2,340) 순이었습니다. 번데기는 전체 유충의 11.3%(n = 5,344)를 차지했습니다.
전체 평균 아노펠레스 유충 밀도. 본 연구에서, LLIN + Bti 그룹의 1회 채집량당 유충 수는 0.61 [95% CI 0.41–0.81] L/dip이었고, LLIN 단독 그룹(선택 사항)에서는 3.97 [95% CI 3.56–4.38] L/dip이었습니다(파일 1: 그림 S1). 아노펠레스 유충의 평균 밀도는 LLIN 단독 그룹의 경우 LLIN + Bti 그룹보다 6.5배 높았습니다(HR = 6.49; 95% CI 5.80–7.27; P < 0.001). 처리 기간 동안 아노펠레스 모기는 검출되지 않았습니다. LLIN + Bti 그룹에서는 20번째 Bti 처리 시점인 1월부터 유충을 채집했습니다. LLIN + Bti 그룹에서는 초기 및 후기 유충 밀도가 유의하게 감소했습니다.
Bti 처리 시작 전(3월), 초기 유충 단계의 아노펠레스 모기 평균 밀도는 LLIN + Bti 그룹에서 1.28 [95% CI 0.22–2.35] L/dive, LLIN + Bti 그룹에서는 1.37 [95% CI 0.36–2.36] L/dive로 추정되었습니다. (그림 2A). Bti 처리 후, LLIN + Bti 그룹에서 초기 유충 단계의 아노펠레스 모기 평균 밀도는 0.90 [95% CI 0.19–1.61]에서 0.10 [95% CI 0.03–0.18] L/dip으로 점차 감소했습니다. LLIN + Bti 그룹에서는 초기 유충 단계의 아노펠레스 모기 밀도가 낮은 수준을 유지했습니다. LLIN 단독 사용 그룹에서는 아노펠레스 모기 유충의 개체수 변동이 관찰되었으며, 평균 밀도는 0.23 [95% CI 0.07–0.54] L/dive에서 2.37 [95% CI 1.77–2.98] L/dive 범위였다. 전체적으로 LLIN 단독 사용 그룹의 아노펠레스 모기 유충 평균 밀도는 1.90 [95% CI 1.70–2.10] L/dive로, LLIN + Bti 병용 그룹의 0.38 [95% CI 0.28–0.47] L/dive보다 통계적으로 유의하게 높았다(상대위험도 = 5.04; 95% CI 4.36–5.85; P < 0.001).
아노펠레스 유충의 평균 밀도 변화. 2019년 3월부터 2020년 2월까지 코트디부아르 북부 나피에르 지역에서 실시한 연구 집단의 초기(A) 및 후기 유충(B) 모기장. LLIN: 장기 지속성 살충 처리 모기장, Bti: 바실러스 튜링겐시스(이스라엘), TRT: 처리;
LLIN + Bti 그룹에서 후기 단계의 아노펠레스 유충 평균 밀도. Bti 처리 전 밀도는 2.98 [95% CI 0.26–5.60] L/dip이었고, LLIN 단독 그룹의 밀도는 1.46 [95% CI 0.26–2.65] L/dip이었습니다. Bti 적용 후, LLIN + Bti 그룹에서 후기 단계 아노펠레스 유충 밀도는 0.22 [95% CI 0.04–0.40]에서 0.03 [95% CI 0.00–0.06] L/dip으로 감소했습니다(그림 2B). LLIN 단독 사용 그룹에서 후기 아노펠레스 유충 밀도는 잠수당 0.35 [95% CI - 0.15-0.76] l에서 2.77 [95% CI 1.13-4.40] l로 증가했으며, 유충 밀도는 샘플링 날짜에 따라 다소 차이가 있었습니다. LLIN 단독 사용 그룹의 후기 아노펠레스 유충 평균 밀도는 잠수당 2.07 [95% CI 1.84-2.29] l로, LLIN + Bti 병용 사용 그룹의 0.23 [95% CI 0.11-0.36] l/침수보다 9배 높았습니다(상대 위험도 = 8.80; 95% CI 7.40-10.57; P < 0.001).
Culex spp.의 평균 밀도는 LLIN + Bti 그룹에서 0.33 [95% CI 0.21–0.45] L/dip, LLIN 단독 그룹에서 2.67 [95% CI 2.23–3.10] L/dip였습니다(추가 파일 2: 그림 S2). LLIN 단독 그룹의 Culex spp. 평균 밀도는 LLIN + Bti 그룹보다 유의하게 높았습니다(HR = 8.00; 95% CI 6.90–9.34; P < 0.001).
Culex 속(Culex spp.)의 평균 밀도는 처리 전 LLIN + Bti 그룹에서 1.26 [95% CI 0.10–2.42] l/dip, LLIN 단독 그룹에서 1.28 [95% CI 0.37–2.36] l/dip였습니다(그림 3A). Bti 처리 후, 초기 Culex 유충의 밀도는 0.07 [95% CI -0.001–0.]에서 0.25 [95% CI 0.006–0.51] l/dip로 감소했습니다. 12월부터 Bti로 처리한 유충 서식지에서는 Culex 유충이 전혀 채집되지 않았습니다. LLIN + Bti 그룹에서 초기 Culex 유충 밀도는 0.21 [95% CI 0.14–0.28] L/dip으로 감소했지만, LLIN 단독 그룹에서는 1.30 [95% CI 1.10–1.50] l/침지/일로 더 높았습니다. LLIN 단독 그룹의 초기 Culex 유충 밀도는 LLIN + Bti 그룹보다 6배 더 높았습니다(상대 위험도 = 6.17; 95% CI 5.11–7.52; P < 0.001).
코트디부아르 북부 나피어 지역에서 2019년 3월부터 2020년 2월까지 진행된 연구 집단의 초기 생활(A) 및 초기 생활(B) 시험에서 나타난 큐렉스속 모기 유충의 평균 밀도 변화. 장기 지속성 살충 처리 모기장(LLIN), 바실러스 튜링겐시스(BTI, Israel), 트리트(Trt) 처리
Bti 처리 전, LLIN + Bti 그룹과 LLIN 그룹의 후기 유충 Culex 유충 평균 밀도는 각각 0.97 [95% CI 0.09–1.85] 및 1.60 [95% CI 0.16–3.37] L/침수였다(그림 3B). Bti 처리 시작 후 후기 유충 Culex 종의 평균 밀도는 LLIN + Bti 그룹에서 점차 감소하여 LLIN 단독 그룹보다 낮아졌으며, LLIN 단독 그룹의 밀도는 여전히 매우 높았다. 후기 유충 Culex 유충의 평균 밀도는 LLIN + Bti 그룹에서 0.12 [95% CI 0.07–0.15] L/침수, LLIN 단독 그룹에서 1.36 [95% CI 1.11–1.61] L/침수였다. 모기 유충 후기 단계의 평균 밀도는 LLIN 단독 투여군에서 LLIN + Bti 투여군보다 유의하게 높았습니다(상대위험도 = 11.19; 95% 신뢰구간 8.83–14.43; P < 0.001).
Bti 처리 전, 무당벌레 한 마리당 평균 번데기 밀도는 LLIN + Bti 그룹에서 0.59 [95% CI 0.24–0.94], LLIN 단독 그룹에서 0.38 [95% CI 0.13–0.63]이었다(그림 4). 전체 번데기 밀도는 LLIN + Bti 그룹에서 0.10 [95% CI 0.06–0.14], LLIN 단독 그룹에서 0.84 [95% CI 0.75–0.92]였다. Bti 처리는 LLIN + Bti 그룹에서 LLIN 단독 그룹에 비해 평균 번데기 밀도를 유의하게 감소시켰다(OR = 8.30; 95% CI 6.37–11.02; P < 0.001). LLIN + Bti 그룹에서는 11월 이후 번데기가 전혀 채집되지 않았다.
번데기 평균 밀도의 변화. 본 연구는 2019년 3월부터 2020년 2월까지 코트디부아르 북부 나피에르 지역에서 수행되었다. 장기 지속성 살충 처리 모기장(LLIN), 바실러스 튜링겐시스(BTI), 트리트로피리딘(TRT) 처리
연구 지역에서 총 3456마리의 성충 모기가 채집되었습니다. 모기는 5개 속(Anopheles, Culex, Aedes, Eretmapodites) 17종에 속했습니다(표 1). 말라리아 매개체 중에서 An. gambiae sl이 74.9%(n=2587)로 가장 많았고, 그 다음으로 An. gambiae sl. funestus(2.5%, n=86)와 An. nli(0.7%, n=24) 순이었습니다. LLIN + Bti 그룹에서 An. gambiae sl의 비율(10.9%, n=375)은 LLIN 단독 그룹(64%, n=2212)보다 낮았습니다. An. nli는 LLIN 단독 그룹에서만 발견되었습니다. 그러나 An. gambiae와 An. funestus는 LLIN + Bti 그룹과 LLIN 단독 그룹 모두에서 발견되었습니다.
번식지에 Bti를 적용하기 전(3개월)부터 시작된 연구에서, LLIN + Bti 그룹의 1인당 평균 야간 모기 개체수(b/p/n)는 0.83 [95% CI 0.50–1.17]로 추정되었고, LLIN 단독 그룹에서는 0.72 [95% CI 0.41–1.02]로 추정되었습니다(그림 5). LLIN + Bti 그룹에서는 12번째 Bti 적용 후 9월에 1.95 [95% CI 1.35–2.54] bpp로 최고치를 기록했음에도 불구하고 Culex 모기에 의한 피해는 감소하여 낮은 수준을 유지했습니다. 그러나 LLIN 단독 그룹에서는 평균 모기 물림률이 9월에 11.33 [95% CI 7.15–15.50] bp/n으로 최고치를 기록하기 전까지 점차 증가했습니다. 연구 기간 중 어느 시점에서든 LLIN 단독 그룹에 비해 LLIN + Bti 그룹의 모기 물림 발생률이 유의하게 낮았습니다(HR = 3.66; 95% CI 3.01–4.49; P < 0.001).
2019년 3월부터 2020년 2월까지 코트디부아르 북부 나피에르 지역 연구 지역의 모기 물림률 (LLIN: 장기 지속형 살충 처리 모기장, BTI: 바실러스 튜링겐시스, TRT 치료, 물림 횟수: b/p/night/human/night)
Anopheles gambiae는 연구 지역에서 가장 흔한 말라리아 매개체입니다. 기준 시점에서 감비아 여성들의 b/p/n 값은 LLIN + Bti 그룹에서 0.64 [95% CI 0.27–1.00], LLIN만 사용한 그룹에서 0.74 [95% CI 0.30–1.17]였습니다(그림 6). Bti 개입 기간 동안 가장 높은 흡혈 활동은 Bti 치료 12차에 해당하는 9월에 관찰되었으며, LLIN + Bti 그룹에서 1.46 [95% CI 0.87–2.05] b/p/n, LLIN만 사용한 그룹에서 9.65 [95% CI 0.87–2.05] b/p/n, 5.23–14.07 b/p/n을 기록했습니다. Anopheles gambiae의 전체 흡혈 속도는 다음과 같습니다. 감비아에서 LLIN + Bti 그룹의 감염률은 LLIN 단독 그룹(2.97 [95% CI 2.02–3.93] b/p/no)보다 유의하게 낮았습니다(0.59 [95% CI 0.43–0.75] b/p/n). (상대 위험도 = 3.66; 95% CI 3.01–4.49; P < 0.001).
안나의 물림 속도. gambiae sl, 코트디부아르 북부 네이피어 지역 연구소, 2019년 3월부터 2020년 2월까지 LLIN(살충제 처리된 장기 지속형 모기장), Bti(바실러스 튜링겐시스), 이스라엘, Trt 치료, 물림 횟수(b/p/night/ person/night)
총 646암페어. 감비아는 분할되었습니다. 전반적으로 지역 안보 비율은 다음과 같습니다. 감비아의 출산율은 연구 기간 내내 일반적으로 70% 이상이었으며, LLIN 그룹만 사용된 7월만 예외였습니다(추가 파일 3: 그림 S3). 그러나 연구 지역의 평균 출산율은 74.5%였습니다(n = 481). LLIN+Bti 그룹에서는 출산율이 9월 77.5%로 떨어진 것을 제외하고는 80% 이상의 높은 수준을 유지했습니다. 그러나 LLIN 단독 그룹에서는 평균 출산율의 변동이 관찰되었으며, 가장 낮은 추정 평균 출산율은 64.5%였습니다.
389 Ann에 따르면 감비아에서 수집된 개별 혈액 제제에 대한 연구에서 80.5%(n=313)가 인체 혈액이었고, 여성의 6.2%(n=24)는 혼합 혈액(인체 및 가축 혈액)을 섭취했으며, 5.1%(n=20)는 가축(소, 양, 염소)의 혈액을 사료로 섭취한 것으로 나타났습니다. 또한 분석된 샘플의 8.2%(n=32)는 혈액 성분이 검출되지 않았습니다. LLIN + Bti 그룹에서 인체 혈액을 수혈받은 여성의 비율은 25.7%(n=100)였으며, LLIN 단독 그룹에서는 54.8%(n=213)였습니다(추가 파일 5: 표 S5).
총 308개의 앰플을 사용하여 P. gambiae 종 복합체의 구성원과 P. falciparum 감염 여부를 확인했습니다(추가 파일 4: 표 S4). 연구 지역에는 An. gambiae ss(95.1%, n = 293)와 An. coluzzii(4.9%, n = 15)라는 두 가지 "관련 종"이 공존합니다. Anopheles gambiae ss는 LLIN 단독 그룹(66.2%, n = 204)에 비해 LLIN + Bti 그룹에서 유의하게 낮았습니다(RR = 2.29 [95% CI 1.78–2.97], P < 0.001). LLIN + Bti 그룹(3.6%, n = 11)과 LLIN 단독 그룹(1.3%, n = 4)에서 발견된 아노펠레스 모기의 비율은 유사했습니다(RR = 2.75 [95% CI 0.81–11.84], P = 0.118). 감비아에서 아노펠레스 모기(An. SL)의 말라리아 원충(Plasmodium falciparum) 감염률은 11.4%(n = 35)였습니다. 감비아에서 말라리아 원충 감염률은 LLIN + Bti 그룹(2.9%, n = 9)에서 LLIN 단독 그룹(8.4%, n = 26)보다 유의하게 낮았습니다(RR = 2.89 [95% CI 1.31–7.01], P = 0.006). Anopheles 모기와 비교했을 때, Anopheles gambiae 모기는 94.3%(n=32)로 Plasmodium 감염 비율이 가장 높았고, coluzzii 모기는 5.7%(n=5)에 불과했습니다(RR = 6.4 [95% CI 2.47–21.04], P < 0.001).
총 400가구 2,435명을 대상으로 설문조사를 실시했습니다. 가구당 평균 인구 밀도는 6.1명입니다. LLIN 보유 가구 비율은 85%(n=340)였으며, LLIN이 없는 가구 비율은 15%(n=60)였습니다(상대위험도 = 5.67 [95% 신뢰구간 4.29–7.59], P < 0.001) (추가 자료 5: 표 S5). LLIN 사용률은 LLIN + Bti 그룹에서 40.7%(n=990)였고, LLIN 단독 그룹에서는 36.2%(n=882)였습니다(상대위험도 = 1.12 [95% 신뢰구간 1.02–1.23], P = 0.013). 연구 지역의 평균 순 이용률은 38.4%(n=1,842)였습니다. 5세 미만 아동의 인터넷 사용률은 두 연구 그룹 모두에서 유사했으며, LLIN + Bti 그룹에서 41.2%(n=195), LLIN 단독 그룹에서 43.2%(n=186)의 인터넷 사용률을 보였다(HR=1.05 [95% CI 0.85–1.29], P=0.682). 5~15세 아동의 경우, LLIN + Bti 그룹의 인터넷 사용률 36.3%(n=250)와 LLIN 단독 그룹의 36.9%(n=250) 사이에 유의미한 차이가 없었다(RR=1.02 [95% CI 1.02–1.23], P=0.894). 그러나 15세 이상 연령층에서는 LLIN + Bti 그룹에서 모기장 사용률이 LLIN 단독 그룹(33.4%, n=439)보다 42.7%(n=554) 낮았습니다(상대위험도 = 1.26 [95% 신뢰구간 1.11–1.43], P <0.001).
2018년 3월부터 2020년 2월까지 네이피어 보건소에서 총 2,484건의 임상 사례가 기록되었습니다. 일반 인구에서 임상 말라리아의 유병률은 전체 임상 병리 사례(n = 2,038)의 82.0%였습니다. 이 연구 지역의 연간 지역 말라리아 발생률은 Bti 치료 전 479.8‰, 치료 후 297.5‰였습니다(표 2).
게시 시간: 2024년 7월 1일