基于遥感技术和幼虫栖息地特征指导尼日利亚凯比州疟疾幼虫源管理的可行性研究

《Malaria Journal》：Utilization of vector bionomics, remote sensing and larval habitat characterization data to inform larval source management decision in the high malaria burden state of Kebbi, Nigeria

本研究针对尼日利亚凯比州疟疾高负担问题，通过整合媒介生物特征、遥感数据和幼虫栖息地特征，评估了幼虫源管理(LSM)作为补充性媒介控制策略的可行性。研究发现Anopheles gambiae s.l.为绝对优势媒介种，全年存在高叮咬率和显著防护缺口(83%)，同时识别出460处阳性幼虫栖息地(97.9%为按蚊)，其中临时性栖息地(雨积水池53.8%、稻田26.4%)占比最高且近半数分布于居民区100米范围内。结果表明凯比州具备实施LSM的生态学基础，需通过多部门协作开展针对性幼虫干预。

　　

在非洲疟疾防控的战场上，尼日利亚始终是战况最激烈的核心战区。这个国家承担着全球近三分之一的疟疾死亡负担，而位于其西北部的凯比州，更是全国疟疾负担的"震中"。2022年数据显示，凯比州贡献了全国3.1%的疟疾病例，其中近半数为5岁以下儿童。这种严峻形势背后，隐藏着一个关键矛盾：尽管杀虫剂处理蚊帐(ITN)覆盖率高达73%，实际使用率却不足40%，暴露出巨大的防护缺口。

更令人担忧的是，当地主要疟疾媒介冈比亚按蚊复合体(Anopheles gambiae sensu lato)表现出强大的适应性。它们不仅在室内持续肆虐，户外叮咬活动也日益频繁。而广泛存在的稻田灌溉系统，特别是政府"锚定借款人计划"推动的全年水稻种植，为蚊虫繁殖创造了得天独厚的条件。这些人工湿地打破了传统的季节性传播规律，使得干旱季节也能维持活跃的疟疾传播链。

面对这一复杂局面，Oduola等研究人员在《Malaria Journal》发表了一项开创性研究，首次在尼日利亚系统性评估了幼虫源管理(Larval Source Management, LSM)在凯比州的适用性。这项研究创新性地融合了传统流行病学调查与前沿空间信息技术，为高负担地区的疟疾防控提供了新思路。

研究团队采用多学科交叉方法，主要关键技术包括：基于地理信息系统(GIS)和卫星影像的机器学习算法（使用随机森林、LightGBM、CatBoost、XGBoost和卷积神经网络等模型）进行幼虫栖息地预测；在凯比州三个地方政府区域（阿贡古、本扎和卡尔戈）开展地面验证，由30名野外枚举员和15名样本收集员完成3218处潜在幼虫栖息地的特征分析；通过标准化幼虫密度监测（使用幼虫捕捞法）和成虫形态学鉴定确定栖息地生产力；结合人类行为观察（每小时记录人员位置和ITN使用情况）计算叮咬暴露风险和保护缺口。

媒介物种组成和丰度

通过对六个监测点的比较分析发现，凯比州的媒介群落结构极为单一，冈比亚按蚊复合体占比达到100%（13,201/13,201），而其他州还存在Anopheles funestus s.l.等多种次要媒介。这种单一性为针对性干预提供了便利，但同时也增加了抗药性风险。

室内外叮咬率和栖息密度

凯比州表现出全年高强度的媒介压力。旱季室内叮咬率高达15.2次/人/夜，雨季进一步攀升至42.2次/人/夜。户外叮咬同样活跃，雨季达到14.3次/人/夜。这种持续高压态势与传统的疟疾传播季节性模式形成鲜明对比，凸显了灌溉农业对疾病传播规律的深刻影响。

人类行为观察

对人类活动的实时记录揭示了防护措施与暴露风险的严重错配。尽管晚上10点后大部分居民已回到室内，但在叮咬高峰时段（凌晨1-2点），仍有57%的人口未使用蚊帐。计算显示，现有ITN使用仅能预防17%的叮咬事件，留下高达83%的保护缺口。这种"高拥有率、低使用率"的矛盾现象，解释了为何单纯增加ITN分发难以有效控制疫情。

幼虫栖息地特征分析

遥感技术成功预测了395个高适宜性网格，地面调查在此基础上确认了3853处潜在幼虫栖息地。其中最突出的发现是临时性栖息地的主导地位：雨积水池（53.8%）和稻田（26.4%）构成了绝大多数繁殖场所。特别是稻田，虽然数量仅占四分之一，但其表面积占比高达98.4%，成为幼虫生产的绝对主力。

幼虫栖息地与人类住区的接近程度

空间分析显示，近半数临时栖息地（阿贡古43%、卡尔戈61%）分布在居民区100米范围内。这种紧密的空间关联性极大增加了居民暴露风险，特别是稻田与居民区的交错分布模式，形成了"居住-繁殖"一体化的高风险环境。

幼虫栖息地生产力

阿贡古地区的繁殖指数最高（0.023），其中由钻孔水形成的水池幼虫密度异常突出（>30条/勺）。不同栖息类型生产力差异显著，表明LSM干预需要根据栖息地特征进行差异化策略制定。

研究结论强调，凯比州持续高位的昆虫学指标、显著的防护缺口以及全年活跃的幼虫栖息地，共同构成了实施LSM的强有力证据。特别是稻田灌溉系统维持的永久性繁殖场所，需要作为重点干预目标。讨论部分进一步指出，成功实施LSM需要农业、水利、环保等多部门协同，将媒介控制纳入水资源管理和农业实践体系。这种"一体化干预"模式，不仅能够弥补现有ITN策略的不足，更有望建立可持续的疟疾控制新范式。

这项研究的深远意义在于，它首次在尼日利亚高负担地区建立了LSM可行性的科学证据链，为创新防控策略提供了理论依据和实践路径。随着气候变化和农业集约化进程加速，类似凯比州的生态流行病学特征将日益普遍，这项研究成果也因此具有重要的示范价值和推广前景。