피레트로이드계 살충제인 클로펜피르(CFP)와 피페로닐부톡사이드(PBO)를 함유한 모기장은 피레트로이드 저항성 모기에 의해 전파되는 말라리아를 효과적으로 통제하기 위해 풍토병 지역에서 권장되고 있습니다. CFP는 모기의 시토크롬 P450 모노옥시게나제(P450) 효소에 의해 활성화되는 전구 살충제이며, PBO는 피레트로이드 저항성 모기에서 이 효소의 작용을 억제하여 피레트로이드의 효과를 증강시킵니다. 따라서, PBO에 의한 P450 억제는 피레트로이드-CFP 모기장과 피레트로이드-PBO 모기장을 같은 가정에서 함께 사용할 경우 피레트로이드-CFP 모기장의 효과를 감소시킬 수 있습니다.
두 가지 유형의 피레트로이드-CFP 살충 처리 모기장(Interceptor® G2, PermaNet® Dual)을 단독으로 또는 피레트로이드-PBO 살충 처리 모기장(DuraNet® Plus, PermaNet® 3.0)과 함께 사용했을 때의 효과를 평가하기 위해 두 차례의 실험실 조종실 테스트를 수행했습니다. 본 연구는 피레트로이드 사용의 곤충학적 영향과 베냉 남부 지역의 매개체 개체군에 미치는 피레트로이드 저항성을 조사했습니다. 두 연구 모두에서 모든 종류의 그물망을 단일 및 이중 그물망 처리 방식으로 테스트했습니다. 또한, 모기장 내 매개체 개체군의 약물 저항성을 평가하고 CFP와 PBO 간의 상호작용을 연구하기 위해 생물 검정을 실시했습니다.
매개체 개체군은 CFP에 민감했지만 피레트로이드계 살충제에는 높은 수준의 저항성을 보였는데, 이 저항성은 PBO에 사전 노출시킴으로써 극복되었습니다. 피레트로이드-CFP 모기장과 피레트로이드-PBO 모기장을 함께 사용한 방목지에서 매개체 사망률이 피레트로이드-CFP 모기장 두 종류만 사용한 방목지에 비해 유의미하게 감소했습니다(Interceptor® G2 74% vs. 85%, PermaNet® Dual 57% vs. 83%), p < 0.001). PBO에 사전 노출되면 병 생물 검정에서 CFP의 독성이 감소했는데, 이는 이러한 효과가 부분적으로 CFP와 PBO 사이의 길항 작용 때문일 수 있음을 시사합니다. 피레트로이드-CFP 모기장을 함께 사용한 오두막에서 모기 사망률이 피레트로이드-CFP 모기장을 사용하지 않은 오두막이나 피레트로이드-CFP 모기장 두 개만 사용한 오두막보다 높았습니다. 두 가지를 함께 사용했을 때 사망률이 가장 높았습니다(83~85%).
본 연구는 피레트로이드-CFP 그물망을 피레트로이드-PBO 살충제 살포용 모기장과 함께 사용했을 때 단독 사용 시보다 효과가 감소하는 반면, 피레트로이드-CFP 그물망을 포함한 여러 그물망을 조합하여 사용했을 때는 효과가 더 높다는 것을 보여주었습니다. 이러한 결과는 유사한 상황에서 다른 유형의 그물망보다 피레트로이드-CFP 그물망을 우선적으로 설치하는 것이 해충 방제 효과를 극대화할 수 있음을 시사합니다.
피레트로이드계 살충제를 함유한 살충 처리 모기장(ITN)은 지난 20년간 말라리아 통제의 핵심 수단으로 자리 잡았습니다. 2004년 이후 사하라 사막 이남 아프리카에 약 25억 개의 살충 처리 모기장이 공급되었으며[1], 그 결과 살충 처리 모기장 아래에서 잠을 자는 인구 비율이 4%에서 47%로 증가했습니다[2]. 이러한 정책 시행의 효과는 상당했습니다. 2000년에서 2021년 사이에 전 세계적으로 약 20억 건의 말라리아 발병과 620만 명의 사망을 예방한 것으로 추산되며, 모델링 분석에 따르면 살충 처리 모기장이 이러한 효과의 주요 원동력이었습니다[2, 3]. 그러나 이러한 발전에는 대가가 따릅니다. 바로 말라리아 매개체 개체군에서 피레트로이드계 살충제 내성이 가속화된다는 것입니다. 피레트로이드계 살충제로 처리된 모기장은 매개체가 피레트로이드계 살충제에 내성을 보이는 지역에서도 여전히 말라리아에 대한 개별적인 보호를 제공할 수 있지만[4], 모델링 연구에 따르면 내성 수준이 높을수록 살충제 처리된 모기장이 역학적 영향을 감소시킬 것으로 예측됩니다[5]. 따라서 피레트로이드계 내성은 말라리아 통제의 지속 가능한 발전을 가로막는 가장 중요한 위협 중 하나입니다.
지난 몇 년 동안 피레트로이드계 살충제에 두 번째 화학 물질을 결합한 새로운 세대의 살충 처리 모기장이 개발되어 피레트로이드계 살충제에 내성을 가진 모기에 의해 전파되는 말라리아 방제 효과를 향상시켰습니다. 첫 번째 새로운 종류의 살충 처리 모기장에는 피레트로이드계 살충제와 관련된 해독 효소, 특히 시토크롬 P450 모노옥시게나제(P450)의 효과를 중화시켜 피레트로이드계 살충제의 효능을 증강시키는 상승제인 피페로닐 부톡사이드(PBO)가 함유되어 있습니다[6]. 세포 호흡을 표적으로 하는 새로운 작용 기전을 가진 아졸계 살충제인 플루프론(CFP)으로 처리된 모기장도 최근에 출시되었습니다. 오두막 시범 시험에서 개선된 곤충학적 영향이 입증된 후[7, 8], 피레트로이드계 살충제만 사용한 살충 처리 모기장과 비교하여 이러한 모기장의 공중 보건상의 이점을 평가하고 세계보건기구(WHO)의 정책 권고에 필요한 근거를 제공하기 위해 일련의 클러스터 무작위 대조 시험(cRCT)이 수행되었습니다[9]. 우간다[11]와 탄자니아[12]에서 수행된 CRCT에서 개선된 역학적 영향에 대한 근거를 바탕으로 WHO는 피레트로이드-PBO 살충제 처리 모기장을 승인했습니다[10]. 피레트로이드-CFP ITN 또한 최근 베냉[13]과 탄자니아[14]에서 수행된 병행 RCT에서 프로토타입 ITN(Interceptor® G2)이 아동 말라리아 발생률을 각각 46%와 44% 감소시키는 것으로 나타난 후 발표되었습니다.
세계기금(Global Fund)과 기타 주요 말라리아 기증자들이 새로운 모기장 도입을 가속화하여 살충제 내성 문제를 해결하기 위한 노력을 강화함에 따라[15], 피레트로이드-PBO 및 피레트로이드-CFP 모기장이 이미 풍토병 지역에서 사용되고 있습니다. 이는 기존의 피레트로이드계 살충제만을 사용하는 처리 모기장을 대체합니다. 2019년에서 2022년 사이 사하라 이남 아프리카에 공급된 PBO 피레트로이드 모기장의 비율은 8%에서 51%로 증가했으며[1], CFP 피레트로이드 모기장을 포함한 "이중 작용" 모기장은 2025년까지 아프리카 시장 진출량의 56%를 차지할 것으로 예상됩니다[16]. 피레트로이드계 살충제(PBO) 및 피레트로이드계 살충제(CFP)가 함유된 모기장의 효과에 대한 증거가 계속해서 늘어남에 따라, 이러한 모기장은 향후 더욱 널리 보급될 것으로 예상됩니다. 따라서, 차세대 살충제 처리 모기장을 대규모로 보급하여 최대의 효과를 얻기 위한 최적의 사용법에 대한 정보 부족 문제를 해결해야 할 필요성이 커지고 있습니다.
피레트로이드계 살충제 CFP와 피레트로이드계 살충제 PBO를 함유한 모기장이 동시에 널리 보급됨에 따라, 국가 말라리아 통제 프로그램(NMCP)은 다음과 같은 실질적인 연구 질문을 제기했습니다. PBO 함유 모기장의 효과가 감소할까요? 이러한 우려가 제기된 이유는 PBO가 모기의 P450 효소를 억제하여 작용하는 반면[6], CFP는 P450 효소를 통해 활성화되어야 하는 전구 살충제이기 때문입니다[17]. 따라서, 동일한 가정에서 피레트로이드-CFP 함유 모기장과 피레트로이드-CFP 함유 모기장을 함께 사용할 경우, PBO의 P450 효소 억제 효과가 피레트로이드-CFP 함유 모기장의 효과를 감소시킬 수 있다는 가설이 세워졌습니다. 여러 실험실 연구에서는 PBO에 사전 노출될 경우 직접 노출 생물 검정에서 모기 매개체에 대한 CFP의 급성 독성이 감소한다는 사실이 밝혀졌습니다[18,19,20,21,22]. 그러나 현장에서 서로 다른 네트워크 간의 연구를 수행할 때 이러한 화학물질 간의 상호작용은 더욱 복잡해집니다. 미발표 연구에서는 서로 다른 종류의 살충제 처리 모기장을 함께 사용하는 효과를 조사했습니다. 따라서 동일한 가정에서 피레트로이드계 살충제(CFP)와 피레트로이드계 살충제(PBO)로 처리된 모기장을 함께 사용하는 경우의 영향을 평가하는 현장 연구는 이러한 모기장 유형 간의 잠재적인 길항 작용이 실제 사용에 문제를 야기하는지 여부를 판단하고, 균일하게 분포된 지역에 가장 적합한 전략을 결정하는 데 도움이 될 것입니다.
게시 시간: 2023년 9월 21일