ルワンダでのマラリア撲滅と根絶を加速するための無症候性マラリア原虫貯留層への取り組み。

世界保健機関 (WHO) の世界マラリア 2021 レポートによると、2020 年には 2 億 4,100 万件のマラリアが発生し、同年に 627,000 人が死亡したと推定され、前年より 69,000 人増加しています。 アフリカ大陸は、世界のマラリア負担の不均衡に高い割合を占め続けています。 2020 年には、この地域はすべてのマラリア症例の 95% と 96% の死亡者の本拠地でした。 5 歳未満の子供は、この地域のマラリアによる死亡者数の約 80% を占めています。 今世紀の最初の 15 年間の見事な進歩にもかかわらず、マラリア撲滅の達成に関しては後退がありました。

マラリアは、マラリア原虫種によって引き起こされる寄生ベクター媒介感染症です。 4 つの主なヒト種は、サハラ以南のアフリカで最も病原性が高く優勢な種である P. falciparum、P. Ovale、P. vivax および P. malariae、および 1 つの人獣共通種 P. knowlesi です。 これは、主に熱帯熱マラリア原虫による壊滅的な健康と社会経済的影響の原因となる疾患であり、特に 5 歳未満の子供と妊婦の実質的な罹患率と死亡率の原因となります。

マラリア原虫を運ぶハマダラカが個体に血液を摂取すると、唾液がスポロゾイトと一緒に注入され、スポロゾイトが肝臓に移動し、それによってサイクルが始まります。 ヒトが感染すると、肝周期は 10 ～ 14 日間続き (P. falciparum の場合)、その後、何千もの無性生殖メロゾイトが末梢血に放出され、成熟赤血球内に侵入して発達します。 血液期の寄生虫は、マラリアの症状を引き起こすものです。 継続的なパターンでは、血流中の無性複製中に、少数の寄生虫が熱帯熱マラリア原虫の場合約 10 日間続く性的発達を受け、その結果、伝達可能な配偶子母細胞形態が生成されます。 ヒトから媒介蚊への寄生虫感染の原因となるこれらの配偶子母細胞は、ほとんどの従来の抗マラリア薬に反応せず、多くの場合長命であり (抗マラリア療法の成功後、個体群の寿命は最大 55 日間)、それによって数週間にわたるマラリア感染を確実にします。 したがって、マラリアの感染を阻止するには、集団全体の治療キャンペーンを可能にする安全性プロファイルを備えた新しい抗配偶子母細胞薬の開発が必要です。

ルワンダは過去 20 年間、保健システムの強化に戦略的に投資し、コミュニティ ベースの健康保険を確立してケアへのアクセスを増やすことで大きな進歩を遂げ、その結果、疾病負担が大幅に減少しました。 しかし、2012 年以降、同国ではマラリアの急増が続いています。 2012 年から 2018 年にかけて、マラリアの発生率は 1000 人あたり 48 人から 1000 人あたり 403 人に大幅に増加し、ほぼ 10 倍に増加しました。 2019 年から 2020 年までに、症例数は半分以下に減少し、1,000 人あたり 198 人になりました。 ルワンダでは伝染は不均一ですが、人口全体がマラリアのリスクにさらされていると考えられています。 この病気の原因物質であるルワンダで発見された主要なマラリア原虫 (P.) 種は P. falciparum ですが、P. マラリアと P. ovale も特定されており、これは主にコスモポリタンな主要都市キガリにあり、頻繁に感染します。旅行者と観光客。

利益が得られたにもかかわらず、最近の急増と薬剤耐性の増加に関する懸念により、マラリアと闘い、潜在的にマラリアを根絶するために、よりダイナミックでアクセスしやすく、費用対効果が高く、適応性のあるメカニズムが求められています。 過去 10 年間に、マラリアを根絶しようとするいくつかの公衆衛生対策が講じられましたが、この目標は今日に至るまでとらえどころのないものであり、サハラ以南のアフリカの大部分と同様に、ルワンダはマラリアによる死亡率と罹患率の高い負担に直面し続けています。

ルワンダや他の多くのアフリカの家庭環境では、幼い子供と年配の祖父母が同居していることがよくあります。 世帯のメンバーがマラリア原虫の貯留層を持っている場合、これにより、年少の子供と年長のより脆弱な家族の両方が、重度のマラリア感染を繰り返す危険にさらされます. マラリアの持続的な伝染における無症候性の家庭内保菌者の重要性は、東南アジアとアフリカの両方で証明されました。

現在展開されているマラリア制御対策には、蚊の繁殖の制御、タイムリーな診断、症例の管理など、WHO が推奨するさまざまな戦略の選択的な使用、および 5 歳未満の子供、妊婦、および非流行地域からの訪問者。 これにより、近年、世界的にマラリアの負担が軽減され、近い将来のマラリア撲滅/根絶への期待が高まっています。 しかし、そのような利益は、殺虫剤と抗マラリア薬の両方の耐性の出現と世界的な広がりによって深刻に脅かされています. WHO が推奨する第一選択治療であるアルテミシニン併用療法 (ACT) に対する耐性は、東南アジアで明らかであり、アフリカ諸国でも報告されています。 したがって、マラリアを根絶するには、新しい治療オプションやベクター制御手段など、革新的なアプローチとツールの開発が必要になります。

2021 年中、WHO は、WHO によって定義された中程度から高度の感染が見られる地域に住む子供たちの熱帯熱マラリア原虫の予防のために、RTS、S/S2 マラリア ワクチンの使用を推奨しました。 しかし、第 3 相試験では有効性が比較的低く、ワクチン自体がマラリア撲滅の目標を達成する可能性は低いという事実が示されました。 ワクチン試験で評価されているパイプラインのさらなるワクチン候補により、代替の寄生虫標的とワクチン接種戦略が引き続き開発されることが期待されています. もう 1 つの最近の肯定的な結果は、RTS、S/S2 ワクチン、および化学予防の組み合わせによるもので、このアプローチは、合併症のないマラリアの予防において、化学予防単独よりも劣っていないことが示されました。 これらの介入の組み合わせにより、各介入単独よりも、合併症のないマラリア、重度のマラリア、およびマラリアによる死亡の発生率が低くなりました。

最近では、新しいワクチン R21 が第 2 相試験を受けています。 RTS S2 に類似しているにもかかわらず、B 型肝炎抗原とスポロゾイト周囲タンパク質の半分 (RTS S2 よりも大きな部分) を融合します。 開発者は、この組み合わせは少なくとも RTS や S と同じくらい効果的であるが、より安価になると考えていました。 二重盲検、無作為化、対照、第 2b 相試験では、低用量のスポロゾイト周囲タンパク質ベースの R21 ワクチンが、2 つの異なる用量のアジュバント Matrix-M (MM ）。 R21/MM は、このアフリカの子供たちのコホートにおいて安全であり、免疫原性が著しく高いようであり、有望な有効性を示しています。

放射線弱毒化熱帯熱マラリア原虫スポロゾイト (PfSPZ) ワクチンを使用して、より多くのワクチン試験が実施されており、マラリア未経験の成人および子供の熱帯熱マラリア原虫感染に対する保護を提供すると仮定されています。 前臨床研究では、T 細胞性免疫が防御に必要であり、ワクチン接種後にヒトで容易に誘導されることが示されています。 しかし、研究の主要なエンドポイントである 6 か月の時点で、どの用量群でも熱帯熱マラリア原虫感染に対する有意な保護はありませんでした。

無症候性マラリアは、風土病地域およびすべての季節で蔓延しており、それらを特定するには、PCR などの分子的アプローチを含む高感度の診断ツールを使用する必要があります。 したがって、マラリアが安定して伝播している地域でマラリアを根絶するには、薬剤による毒性に注意を払い、耐性がさらに悪化しないようにしながら、ヒトの無症候性宿主とベクター宿主の両方を対象とする統合されたベクター寄生虫アプローチを持続的に使用する必要があります。

文献によると、大量治療プログラムでは無症候性リザーバーを排除できることが示されています。 これまで、さまざまな集団治療戦略 (集団薬物投与 (MDA)) が提案され、特にアフリカの一部や中国で季節性マラリアが流行している地域で、マラリアを急速に減少させることが証明されてきました。 残念ながら、無症候性マラリアの地域主導の治療におけるACTの使用は、薬剤耐性だけでなく、ACT投与による配偶子母細胞増殖の増強の観察からも課題を提起します。 上記で報告された MDA で使用される ACT の課題とは対照的に、インビトロ研究では、ヨモギとヨモギの注入または葉の粉末が有効であることが実証されました。 Artemisia annuaには、アルテミシニンだけでなく、相乗的な複合抗マラリア効果を示す他の成分も含まれていることが示されています。 Artemisia afraにはアルテミシニンは含まれていません。 最近の人間の二重盲検臨床試験と他の以前の研究では、両方の植物がマラリアを安定して治すことが報告されており、ACT 耐性の症例を含むだけでなく、伝染性配偶子母細胞の形態を殺します。 それらの化学防御の可能性は、これらの研究や他の研究でも観察されました。

ルワンダでマラリア撲滅を効果的に達成するためには、現地で容易に入手できるアルテミシアの輸液を使用して、熱帯熱マラリア原虫のヒト保有宿主を標的にすることが重要であると考えています。 PCR によって検出可能な無症候性感染症は、多くの場合数か月にわたって持続し、蚊に感染する寄生虫段階である配偶子母細胞を宿すため、重要な感染源です。

III.研究目的 一般的な目的; annua と afra の両方の Artemisia 注入が有効であり、マラリア治療後の残存する Plasmodium リザーバーを除去するのに十分であるという概念の証明を提供すること。 調査官は、キング ファイサル病院および関連する医療施設で、私たちの地域社会およびマラリア後の治療を受けた患者 (野生型および変異株/耐性株の両方) におけるヒト マラリア原虫貯留層の現在の有病率を判断します。 さらに、Kelch13 遺伝子または治療の失敗に関与する他の候補遺伝子の変異に関連するものを特定します。

特定の目的;

1. アルテミシアの注入が効率的であり、コミュニティの無症候性ボランティアおよびマラリア治療後のヒトマラリア原虫貯留層を空にするのに十分であるという概念の証明を提供します。
2. 5歳未満の高齢のマラリア患者と、治療抵抗性に関連する変異を持つ菌株に感染した個人の熱帯熱マラリア原虫の家庭内クラスターを調査し、マラリア家族登録のエンジニアリングがルワンダでのより良い疾病管理のためのツールとしてどのように使用できるかを探る
3. 尿化学検査、腎臓 (尿素、クレアチニン、電解質)、および肝機能検査 (トランスアミナーゼ、ビリルビン) をモニタリングすることにより、Artemisia afra および Artemisia annua の安全性を評価すること。
4. リザーバーがクリアされたら、アルテミシア注入の予防的可能性を調査します。
5. ルワンダのコミュニティにおけるアルテミシア漢方薬の利用と受容性を評価します。
6. ルワンダのコミュニティにおける人間のマラリア原虫貯留層排水の社会経済的影響を研究します。

IV.方法論

研究の設定 この研究は、キング ファイサル病院、関連する医療施設、CHUB でマラリアの医療を求めている患者、および無症候性のマラリア原虫感染者を対象としたコミュニティで実施されます。

研究デザイン 研究は、置換ブロックの無作為化/無作為に変化するサイズを使用して、オープン無作為対照試験の概念実証として実施されます。 治験責任医師は、標​​準的なマラリア治療の完了後 14 日以内に、少なくとも 125 人の参加者を募集します。 患者はインフォームド コンセントに署名するよう求められ、P. falciparum リザーバーをテストするために PCR/RT-PCR が実行されます。 これまでにマラリアにさらされたことのないアフリカの陰性対照とヨーロッパの対照に基づいて確立された、40 以上のリアルタイム PCR (qPCR) カットオフ サイクルしきい値 (CT 値) を使用します。 募集された参加者からの血液サンプルは、アルテミシニン耐性に関連する点突然変異が報告されているこの遺伝子のプロペラドメインを配列決定することにより、Kelch13 遺伝子の一塩基多型 (SNP) についても調査されます。 K13 に SNP がない場合、治療の失敗に関連する他の遺伝子変異の検索は、全ゲノム配列決定によって行われ、実験室の寄生虫培養アッセイによってさらに対処されます。 スクリーニングされた参加者から、残りの寄生虫（誘導された貯水池）を持つ100人が3つのグループに割り当てられます：2つの介入グループと1つの対照グループ

サンプルサイズの決定 調査員は、2 つのケースに対して 1 つのコントロールを使用して、独立したケースとコントロールの研究を計画しています。 予備データは、コントロール間の失敗率が 0.75 以上であることを示しています。 治療を受けた被験者の真の失敗率が ≤ 0.25 の場合、有意水準 0.05 で 95% の検出力でこのような差を検出するには、少なくとも 40 人の治療被験者と 20 人のコントロールを調査する必要があります。 したがって、各介入群に 40 人の患者と 20 人の対照、合計 100 人が必要です。 100人を無作為化するために、設定された募集期間中に少なくとも125人の患者をスクリーニングする予定です. 5 歳未満の子供は、マラリア関連の死亡率と罹患率が最も高く、最も脆弱であり、臨床試験に参加しないという事実に基づいて、世帯クラスター調査のインデックス ケースとして採用します。 したがって、これらの子供たちの世帯員は、PCR を使用してスクリーニングされ、マラリア原虫貯留層の状態を確立し、家庭内で循環しているマラリア原虫内に重要な変異があるかどうかを確認します。 同意した成人の世帯員の確認された保有者は、ヨモギ茶で治療されます。

研究対象集団 臨床的アプローチのために、この研究では、2023 年 4 月 15 日から 2026 年 6 月 30 日までの期間、ヨモギ茶の概念実証介入のために 18 歳から 65 歳までの成人を募集します。 ただし、5 歳未満の子供が最も脆弱であり、死亡率が最も高いという事実に基づいて、マラリア治療後の 5 歳未満の子供は、世帯クラスター調査と戸籍作成のインデックス ケースとして含まれます。 この初期の概念実証研究には子供は含まれませんが、後の段階で小児の年齢層に適したガレヌス製剤を開発する予定です。

共同体アプローチでは、PCR/RT-PCR を使用して無症候性の世帯構成員をスクリーニングし、マラリア原虫リザーバーの状態を確立し、家庭内で循環している残りのマラリア原虫に変異があるかどうかを確認します。 これに基づいて、幼児のインデックスケースに関する戸籍が追跡ツールとして構築され、家庭のクラスター貯水池を排除することを目的として大人にヨモギ茶が与えられます. 次に、少なくとも 6 か月間追跡して、マラリア感染に関して家庭内クラスターが輸液で治療された子供と治療されなかった子供に違いがあるかどうかを確認します。 これは、追加の潜在的なマラリア監視および制御手段としてテストされます。

ヨモギの注入が予防の可能性を秘めているかどうかをさらに調査するために、薬量を変更することにより、すでに登録されている参加者との研究を追求する予定です。 リザーバーが空になった参加者の 75% は、3 つのグループに無作為に割り付けられます。12 人の参加者からなる最初のグループは、10g/L (A. afra) または 10g/L (A. 年間）毎日。 12 名の参加者から成る 2 番目のグループには、10g/L (A. afra) または 10g/L (A. annua) 毎週 1 回。 6人の参加者の最後のグループがコントロールになります。 A. afra または A. annua ブロック プラスモジウム リザーバーのいずれかによる Artemisia 注入が、対照の 25% 未満と比較して、参加者の 75% 以上で満たされた場合、研究は 95% の検出力を持ち、予防群と有意水準 0.025 のコントロール。

毒性を監視するために、腎機能と肝機能の検査を、アルテミシア茶の開始時と 14 日後、および少なくとも 6 か月の予防段階で毎月調査します。

研究介入の受容性と影響に対処するために、適切な調査が実施されます。

データの管理と分析 すべてのデータは、標準の機密保持原則を使用して処理され、EpiInfo で管理され、STATA 17 ソフトウェア パッケージを使用して分析されます。 参加者は、連続変数の平均値と標準偏差、またはカテゴリ変数の比率として、社会人口学的特性に基づいて説明されます。 2 つのサンプル比率を使用した意図的治療 (ITT) 分析を使用して、マラリア原虫リザーバーが空になる可能性を判断します。 コックス回帰による生存分析を実施して、マラリア原虫リザーバーを空にする時間および再感染/再感染の時間を評価します。 最小の期待値を確認した後、カイ 2 乗またはフィッシャーの正確確率検定のいずれかを使用して、グループ間でデータを比較します。 ベースラインからの平均変化 平均は、分布の正規性と分散の同等性を確認した後、パラメトリック (スチューデント t または ANOVA) またはノンパラメトリック (マン-ホイットニー/ウィルコクソンまたはクラスカル-ウォリス) 検定のいずれかを使用して比較されます。

倫理的考慮事項 すべての研究参加者は、研究について詳細な説明を受け、書面によるインフォームドコンセントに自由に署名するように求められます。 倫理クリアランスは、ルワンダ国家倫理委員会によって承認されています (120/RNEC/2022 2022 年 5 月、2022 年 10 月に修正)。 ルワンダ食品医薬品局の認可申請が開始されました。