르완다에서 말라리아 퇴치 및 근절을 가속화하기 위해 무증상 변형체 저장소를 해결합니다.

세계보건기구(WHO) 세계 말라리아 2021 보고서에 따르면 2020년 말라리아 발병 건수는 2억 4,100만 건이었으며 같은 해 627,000명이 사망했으며 이는 전년도에 비해 69,000명이 증가한 수치입니다. 아프리카 대륙은 전 세계 말라리아 부담에서 불균형적으로 높은 비중을 계속 차지하고 있습니다. 2020년에 이 지역은 모든 말라리아 사례의 95%와 사망의 96%가 발생했습니다. 5세 미만의 어린이가 이 지역의 모든 말라리아 사망자의 약 80%를 차지했습니다. 금세기의 첫 15년 동안의 놀라운 발전에도 불구하고 말라리아 퇴치를 달성하는 것과 관련하여 차질이 있었습니다.

말라리아는 Plasmodium 종에 의해 발생하는 기생 벡터 전염 감염입니다. 네 가지 주요 인간 종은 사하라 사막 이남 아프리카에서 가장 독성이 강하고 우세한 종인 P. falciparum, P. Ovale, P. vivax 및 P. malariae, 그리고 인수공통 감염 종인 P. knowlesi입니다. 주로 Plasmodium falciparum으로 인한 치명적인 건강 및 사회 경제적 영향을 담당하는 질병으로, 특히 5세 미만의 어린이와 임산부의 상당한 이환율과 사망률을 초래합니다.

Plasmodium을 운반하는 Anopheles 모기가 개인에게 혈액 식사를 할 때 sporozoites와 함께 타액이 주입되어 간으로 이동하여주기를 시작합니다. 인간이 감염되면 간 주기는 10~14일 동안 지속되며(P. falciparum의 경우) 그 후 수천 개의 무성 생식 메로조이트가 말초 혈액으로 방출되어 성숙한 적혈구 내부에 침입하여 발달합니다. 혈액 단계 기생충은 말라리아 증상을 유발하는 기생충입니다. 연속적인 패턴으로 혈류에서 무성 복제하는 동안 작은 비율의 기생충이 P. falciparum의 경우 약 10일 동안 지속되는 유성 발달을 거쳐 전염 가능한 배우자 세포 형태를 생성합니다. 인간에서 모기 벡터로의 기생충 전파를 담당하는 이러한 배우자 세포는 대부분의 기존 항말라리아제에 둔감하고 종종 수명이 길어(성공적인 항말라리아 요법 후 최대 55일의 인구 수명) 몇 주에 걸쳐 말라리아 전파를 보장합니다. 따라서 말라리아 전파를 방해하려면 인구 전반에 걸친 치료 캠페인을 가능하게 하는 안전성 프로파일을 가진 새로운 항배우자 세포 약물 개발이 필요합니다.

르완다는 지난 20년 동안 건강 시스템 강화에 전략적으로 투자하고 지역 사회 기반 건강 보험을 설립하여 치료에 대한 접근성을 높이고 질병 부담을 크게 줄임으로써 큰 ​​발전을 이루었습니다. 그러나 2012년부터 말라리아가 지속적으로 급증하고 있습니다. 2012년부터 2018년까지 말라리아 발병률은 1000명당 48명에서 1000명당 403명으로 거의 10배 증가했습니다. 2019-2020년까지 사례 수는 1000명당 198건으로 절반 이상 감소했습니다. 르완다에서는 전파가 이질적이지만 전체 인구가 말라리아에 걸릴 위험이 있는 것으로 간주됩니다. 르완다에서 발견되는 주요 Plasmodium (P.) 종은 이 질병의 원인이 되는 병원체인 P. falciparum이지만 P. malariae 및 P. ovale도 확인되었으며 이는 대부분 국제적인 주요 도시인 Kigali에서 자주 발생합니다. 여행자와 관광객.

얻은 이득에도 불구하고, 증가하는 약물 내성에 대한 최근의 급증과 우려는 말라리아를 퇴치하고 잠재적으로 함께 제거하기 위한 보다 역동적이고 접근 가능하며 비용 효율적이고 적응적인 메커니즘을 요구합니다. 지난 10년 동안 말라리아 박멸을 위한 몇 가지 공중 보건 조치가 시행되었지만, 이 목표는 현재까지 파악하기 어렵고 사하라 사막 이남 아프리카의 대부분과 마찬가지로 르완다는 계속해서 말라리아 사망률과 질병률의 높은 부담에 직면해 있습니다.

르완다와 다른 많은 아프리카 가정 환경에서 가정에는 어린 자녀와 연로한 조부모가 함께 사는 경우가 많습니다. 가족 구성원이 Plasmodium 저수지를 가지고 있을 때, 이것은 더 어린 아이들과 나이가 더 많은 더 취약한 가족 구성원 모두 재발성 심각한 말라리아 감염의 위험에 처하게 합니다. 말라리아 전파를 지속시키는 무증상 가정 보균자의 중요성은 동남아시아와 아프리카 모두에서 입증되었습니다.

현재 전개되고 있는 말라리아 방제 조치에는 모기 번식 통제, 적시 진단 및 사례 관리와 같은 다양한 WHO 권장 전략의 선택적 사용은 물론 5세 미만 어린이, 임산부 및 비 풍토병 지역의 방문자. 이것은 최근 몇 년 동안 전 세계적으로 말라리아 부담을 줄이는 데 약간의 이점을 제공했으며 가까운 장래에 말라리아 제거/박멸에 대한 희망을 높였습니다. 그러나 이러한 이득은 살충제와 항말라리아제 내성의 출현과 세계적인 확산으로 인해 심각한 위협을 받고 있습니다. WHO가 권장하는 1차 치료제인 아르테미시닌 병용 요법(ACTs)에 대한 내성은 동남아시아에서 분명하며 아프리카 국가에서도 보고되었습니다. 따라서 말라리아를 퇴치하려면 새로운 치료 옵션과 매개체 제어 조치를 포함한 혁신적인 접근법과 도구의 개발이 필요합니다.

2021년 동안 WHO는 WHO가 정의한 대로 중등도에서 높은 수준의 전파가 있는 지역에 거주하는 어린이의 P. falciparum 말라리아 예방을 위해 RTS, S/S2 말라리아 백신의 사용을 권장했습니다. 그러나 3상 시험에서는 상대적으로 약효가 거의 나타나지 않았고, 백신 자체만으로는 말라리아 퇴치라는 목표를 달성할 가능성이 희박하다는 점이다. 백신 실험에서 평가되고 있는 파이프라인에 있는 추가 백신 후보와 함께 대체 기생충 표적 및 백신 접종 전략이 계속 개발될 것이라는 희망이 있습니다. 최근의 또 다른 긍정적인 점은 RTS, S/S2 백신 및 화학적 예방을 결합한 것인데, 이는 단순 말라리아를 예방하는 데 있어 이 접근법이 화학적 예방 단독보다 열등하지 않음을 보여주었습니다. 이러한 개입의 조합은 각 개입 단독보다 단순 말라리아, 중증 말라리아 및 말라리아로 인한 사망의 발생률을 낮췄습니다.

보다 최근에는 새로운 백신 R21이 2상 시험을 진행하고 있습니다. RTS, S2와 유사함에도 불구하고 B형 간염 항원과 포자소체 단백질의 절반(RTS, S2보다 더 큰 부분)을 함께 융합합니다. 개발자들은 이 조합이 적어도 RTS, S만큼 효과적이면서도 비용은 덜 들 것이라고 믿었습니다. 이중 맹검, 무작위, 대조 2b상 시험에서 저용량 포자소체 단백질 기반 R21 백신을 부르키나 파소의 Nanoro에서 5-17개월 된 어린이에게 두 가지 다른 용량의 보조제 Matrix-M(MM ). R21/MM은 이 아프리카 어린이 집단에서 안전하고 상당히 면역원성이 있는 것으로 보이며 유망한 효능을 보여줍니다.

방사선 감쇠 PfSPZ(Plasmodium falciparum sporozoite) 백신으로 더 많은 백신 시험이 수행되었으며, 말라리아에 노출되지 않은 성인 및 어린이의 P. falciparum 감염에 대한 보호를 제공하는 것으로 가정되었습니다. 전임상 연구는 T 세포 매개 면역이 보호에 필요하며 백신 접종 후 인간에서 쉽게 유도됨을 보여줍니다. 그러나 연구의 1차 종점인 6개월 시점에서 모든 용량 그룹에서 P. falciparum 감염에 대한 유의한 보호는 없었습니다.

무증상 말라리아는 풍토병 지역과 사계절 내내 만연하며 이를 식별하려면 종종 PCR과 같은 분자적 접근을 포함하여 매우 민감한 진단 도구를 사용해야 합니다. 따라서 안정적인 말라리아 전파 지역에서 말라리아를 제거하려면 인간 무증상 저장소와 매개체 저장소 모두를 대상으로 하는 통합 매개체-기생충 접근 방식을 지속적으로 사용해야 하며 동시에 약물의 독성에 주의를 기울이고 저항성이 더 이상 악화되지 않도록 해야 합니다.

문헌에 따르면 무증상 저장소는 대량 치료 프로그램에서 제거할 수 있습니다. 과거에는 특히 아프리카 일부 지역과 중국에서 계절성 말라리아 전파가 있는 지역에서 말라리아를 빠르게 감소시키기 위해 다양한 대량 치료 전략(대량 약물 투여(MDA))이 제안되고 시도되었습니다. 불행하게도, 무증상 말라리아의 지역사회 주도적 치료에 ACT를 사용하는 것은 약물 내성뿐만 아니라 ACT 투여 시 배우자 세포 증식의 강화를 관찰하는 문제를 제기합니다. 위에서 보고된 MDA에 사용되는 ACT의 문제점과는 반대로, 체외 연구에서는 Artemisia annua 및 Artemisia afra 주입 또는 분말 잎이 효과적이며 둘 다 기생충혈증 및 gametocytemia의 강력한 억제를 명확하게 입증했습니다. 또한 Artemisia annua는 아르테미시닌뿐만 아니라 시너지 복합 항말라리아 효과를 나타내는 다른 성분도 함유하고 있는 것으로 나타났습니다. 아르테미시아 아프라는 아르테미시닌을 함유하지 않습니다. 최근의 인간 이중 맹검 임상 시험과 다른 이전 연구에서 두 식물 모두 말라리아를 안정적으로 치료하는 것으로 보고되었습니다. 여기에는 ACT 저항성 사례와 전염성 배우자 세포 형태를 죽이는 것이 포함됩니다. 그들의 화학 보호 잠재력은 또한 이러한 연구 및 기타 연구에서 관찰되었습니다.

우리는 르완다에서 효과적으로 말라리아를 제거하기 위해서는 현지에서 쉽게 구할 수 있는 아르테미시아 주입을 사용하여 P. falciparum의 인간 저장소를 표적으로 삼는 것이 중요하다고 믿습니다. PCR로 감지할 수 있는 무증상 감염은 종종 몇 달 동안 지속되고 모기에 감염되는 기생충 단계인 gametocytes를 품기 때문에 중요한 저장소입니다.

III. 연구 목적 일반적인 목적; annua와 afra 모두 Artemisia 주입이 말라리아 치료 후 잔여 Plasmodium 저장소를 제거하는 데 효율적이고 충분하다는 개념 증명을 제공합니다. 조사관은 King Faisal 병원 및 관련 의료 시설에서 야생형 및 돌연변이/저항성 변종 모두 우리 커뮤니티와 말라리아 후 치료 환자에서 인간 Plasmodium 저장소의 현재 유병률을 결정할 것입니다. 우리는 치료 실패와 관련된 Kelch13 유전자 또는 기타 후보 유전자의 돌연변이와 관련된 유전자를 추가로 결정할 것입니다.

특정 목표

1. 아르테미시아 주입이 말라리아 치료 후 지역사회의 무증상 지원자에서 인간 변형체 저장소를 비우기에 효율적이고 충분하다는 개념 증명을 제공합니다.
2. 5세 미만 노인 말라리아 환자와 치료 저항성과 관련된 돌연변이를 지닌 변종에 감염된 개인의 P. falciparum 가족 집단을 조사하고 말라리아 가족 등록부를 조작하여 르완다에서 더 나은 질병 통제를 위한 도구로 사용할 수 있는 방법을 탐색합니다.
3. 소변 화학 검사, 신장(요소, 크레아티닌 및 전해질) 및 간 기능 검사(아미노전이효소, 빌리루빈)를 모니터링하여 아르테미시아 아프라 및 아르테미시아 안누아의 안전성을 평가합니다.
4. 저장고가 비워지면 아르테미시아 주입의 예방 가능성을 조사합니다.
5. 르완다 지역 사회에서 아르테미시아 약초의 활용 및 수용 가능성을 평가합니다.
6. 르완다 커뮤니티에서 인간 Plasmodium 저수지 배수의 사회 경제적 영향을 연구합니다.

IV. 방법론

연구 환경 연구는 King Faisal 병원, 관련 의료 시설인 CHUB 및 무증상 변형체 보균자를 대상으로 하는 지역 사회에서 말라리아 치료를 원하는 환자를 대상으로 실시됩니다.

연구 설계 연구는 순열 블록 무작위화/무작위 가변 크기를 사용하여 개념 증명 개방형 무작위 통제 시험으로 수행될 것입니다. 조사관은 표준 말라리아 치료 완료 후 14일 이내에 최소 125명의 참가자를 모집할 것입니다. 환자는 정보에 입각한 동의서에 서명하도록 요청받게 되며 P. falciparum 저수지를 테스트하기 위해 PCR/RT-PCR이 수행됩니다. 이전에 말라리아에 노출된 적이 없는 음성 아프리카 대조군과 유럽 대조군을 기반으로 설정된 40 이상의 실시간 PCR(qPCR) 차단 주기 임계값(CT 값)을 사용합니다. 아르테미시닌 저항성과 관련된 점 돌연변이가 보고된 Kelch13 유전자의 프로펠러 도메인을 시퀀싱하여 모집된 참가자의 혈액 샘플도 Kelch13 유전자의 단일 뉴클레오티드 다형성(SNP)에 대해 조사할 것입니다. K13에 SNP가 없는 경우 치료 실패와 관련된 다른 유전자 돌연변이에 대한 검색은 전체 게놈 시퀀싱에 의해 수행되고 추가로 실험실 기생충 배양 분석에 의해 해결됩니다. 스크리닝된 참가자 중에서 잔여 기생충(유도된 저장소)이 있는 백(100)은 3개의 그룹(2개의 개입 그룹 및 1개의 제어 그룹)으로 할당됩니다.

표본 크기 결정 조사관은 2개의 사례에 대해 1개의 대조군을 사용하여 독립적인 사례 및 대조군에 대한 연구를 계획하고 있습니다. 예비 데이터는 컨트롤 간의 실패율이 ≥ 0.75임을 나타냅니다. 치료 대상자의 실제 실패율이 ≤ 0.25인 경우 0.05 유의 수준에서 95% 검정력으로 이러한 차이를 감지하려면 최소 40명의 치료 대상자와 20명의 대조군을 연구해야 합니다. 따라서 각 개입 그룹에 40명의 환자와 20명의 대조군, 총 100명이 필요합니다. 100명을 무작위로 추출하기 위해 정해진 모집 기간 동안 최소 125명의 환자를 선별할 계획입니다. 5세 미만 어린이가 말라리아 관련 사망률 및 이환율이 가장 높은 가장 취약한 계층이며 임상 시험에 참여하지 않을 것이라는 사실을 바탕으로 가구 클러스터 조사의 지표 사례로 모집할 것입니다. 따라서 이러한 아동의 가족 구성원은 PCR을 사용하여 검사하여 변형체 저장소의 상태를 설정하고 가정에서 순환하는 변형체 내에서 중요한 돌연변이가 있는지 확인합니다. 동의한 성인 가족 구성원의 확인된 저수지는 아르테미시아 차로 처리됩니다.

연구 인구 임상적 접근을 위해 연구는 2023년 4월 15일부터 2026년 6월 30일까지 Artemisia 차 개념 증명 개입을 위해 18세에서 65세 사이의 성인을 모집할 것입니다. 그러나 5세 미만 아동이 가장 취약하고 사망률이 가장 높다는 사실을 바탕으로 말라리아 치료 후 5세 미만 아동을 가구 클러스터 조사 및 가족 등록 개발을 위한 지표 사례로 포함할 것입니다. 이 초기 개념 증명 연구에는 어린이가 포함되지 않지만 이후 단계에서 소아 연령 그룹에 적합한 생약 제제를 개발할 계획입니다.

지역사회 접근 방식의 경우, 무증상 가족 구성원은 PCR/RT-PCR을 사용하여 검사하여 Plasmodium 저장소의 상태를 확인하고 가정에서 순환하는 잔여 Plasmodium 내에 돌연변이가 있는지 확인합니다. 이를 바탕으로 추적 도구로 유아 지표 사례를 중심으로 호적을 구축하고, 가정집집저수지 퇴치를 목표로 성인들에게 개똥쑥차를 지급한다. 그런 다음 적어도 6개월 동안 추적하여 가정 클러스터가 말라리아 감염과 관련하여 주입으로 치료를 받은 어린이와 그렇지 않은 어린이 사이에 차이가 있는지 확인합니다. 이것은 추가적인 잠재적인 말라리아 감시 및 제어 조치로 테스트될 것입니다.

아르테미시아 주입이 예방적 잠재력을 가질 수 있는지 추가로 조사하기 위해 우리는 이미 등록된 참가자와 함께 약량을 변경하여 연구를 진행할 계획입니다. 저수지가 비워진 참가자의 75%는 3개 그룹으로 무작위 배정됩니다. 첫 번째 그룹 12명의 참가자는 아르테미시아 차 1컵(335ml) 10g/L(A. afra) 또는 10g/L(A. annua) 매일; 12명의 참가자로 구성된 두 번째 그룹은 10g/L(A. afra) 또는 10g/L(A. annua) 매주 한 번; 6명의 참가자로 구성된 마지막 그룹이 컨트롤이 됩니다. A. afra 또는 A. annua 블록 Plasmodium 저장소를 사용한 아르테미시아 주입이 대조군의 25% 미만에 비해 참가자의 75% 이상을 채우는 경우, 연구는 예방군과 대조군은 유의 수준 0.025입니다.

독성을 모니터링하기 위해 신장 및 간 기능 검사는 아르테미시아 차의 시작과 14일 후, 그리고 최소 6개월의 예방 단계 동안 매달 조사됩니다.

연구 개입의 수용 가능성과 영향을 다루기 위해 적절한 설문 조사가 수행됩니다.

데이터 관리 및 분석 모든 데이터는 표준 기밀 원칙을 사용하여 처리되고 EpiInfo로 관리되며 STATA 17 소프트웨어 패키지를 사용하여 분석됩니다. 참가자는 연속 변수의 평균 및 표준 편차 또는 범주 변수의 비율로 사회 인구학적 특성을 기반으로 설명됩니다. 2개의 샘플 비율을 사용하는 ITT(intention-to-treat) 분석을 사용하여 변형체 저장소가 비워질 가능성을 결정합니다. cox 회귀를 사용한 생존 분석을 수행하여 재발성/재감염에 대한 변형체 저장소 비움 시간 및 시간을 평가합니다. 가장 작은 기대값을 확인한 후 카이 제곱 또는 Fischer 정확 테스트를 사용하여 그룹 간에 데이터를 비교합니다. 기준 평균으로부터의 평균 변화 분포의 정규성과 분산의 동등성을 확인한 후 모수(student t 또는 ANOVA) 또는 비모수(Mann-Whitney/Wilcoxon 또는 Kruskal-Wallis) 테스트를 사용하여 평균을 비교합니다.

윤리적 고려 모든 연구 참가자는 연구에 대한 자세한 설명을 듣고 서면 동의서에 자유롭게 서명하도록 요청됩니다. 윤리 허가는 르완다 국가 윤리 위원회(120/RNEC/2022 2022년 5월, 2022년 10월 수정됨)의 승인을 받았습니다. 르완다 식품의약청 승인 신청이 시작되었습니다.