Tshozoです。
以前こういう記事(1, 2)を書いたのですが当時よりも色々悪化していそうなので、特に殺虫剤や対策に関する技術情報を更新してまとめなおそうと思います。お付き合いください。
今回の話のポイント
トコジラミ、つまり南京虫の詳細については上記の記事1を参照頂くとして、今回は薬剤抵抗性の話に重点を置きます。人やモノの移動がひと昔前よりも大きく増えている関係でトコジラミも昔より移動しやすくなっているのですが、連中はどんなスキマにももぐりこみ素早く移動し、何か月という長期間飲まず食わずで耐え、しかも多産で平べったく潰しにくく幼虫から成虫まで全部吸血するという恐ろしい特徴を持ちます。昔はある程度殺虫剤が効いていましたからホテルなどで発生したとしても薬を撒いておしまい、だったのかもしれませんが現在はそうはいきません。今回はその傾向と対策のお話。
まずは簡単なおさらい。トコジラミは昆虫の1種でカメムシの仲間、特にサシガメと呼ばれる連中のうちの吸血タイプの一つ。世界中に仲間がいますが、一番有名な仲間はシャーガス病という、潜伏期間が数十年にも及ぶこともある寄生虫症を伝染させる南米原産の巨大サシガメ(下図)。現在ジワジワと北米にも生息域を拡大しておりこちらも今後の動向が非常に危惧される連中です(なおカメムシの生態については農業・食品産業技術総合研究機構 東北農業研究センター 生産環境研究領域 上席研究員 榊原充隆博士による「カメムシ学 入門」講演資料(リンク)の一読をお勧めいたします。特にP8の臭い分子類の内容や、カメムシ本人がその臭いで自家中毒死することもある、カメムシは歌う、などが書かれていて最高。こういう資料に会えるのが記事を書く醍醐味でもありますね)。
Texas A&M Univ. Hamer教授のプロジェクトページより引用(リンク)
Hamer教授は寄生虫症に関わる動物生態や保健衛生に関する第一人者
こいつら全部がヒトの血を吸って寄生虫症を伝搬し得るリスクを持つ
こうした極悪サシガメ類に対しトコジラミ連中が今のところ目立った疾患を伝染させていない「らしい」のが唯一の長所ですが、現在では何が起こるか分かったもんではない、つまり現時点ではあまり感染症を目立って伝搬させていないトコジラミがいつ厄介なキャリアになるかわからない。そのために防衛レベルをかなり上げて連中を徹底的に殲滅させなければなりません。ただシャーガス病などの原虫類は伝染するのにそれ以外のキャリアにまだなってないというのが実に不思議です。おそらく体内で酵素などで分解しているのでしょうが、一体どう作用しているのでしょうか。
ともかく肝心のトコジラミはこういう↓やつで、吸血されると八割がたの人々はメチャクチャ痒くなるという、もう迷惑以外の何物でもありません。なお残りの二割の人々は本当に痒くならないらしく、全く不思議なもんです(下図)。
(文献1)より引用 せめて血を吸うのは成虫だけにしてくれんだろうか
(M, Fはそれぞれオス, メスでメスが少々大きい)
なお腹の中の黒い物体は吸った血が変質したもので、巣をこの糞で埋め尽くすのも特徴
(文献2)より引用 めちゃくちゃ刺されてるのに痒くならない/腫れにくい2割の方々の例
以前の記事で書いた研究者の奥様もこのニュータイプの方
上記の2割の方に入りたいがダニにもブユにも弱い筆者はたぶん腫れて痒くなる8割の方
(文献2)より引用
ではこいつらが現在どういう薬剤耐性を身に着けているというのか。以下はまずそれについて。
薬剤耐性トコジラミの経緯との現状
トコジラミの別名がナンキンムシ(南京虫)というように、ずいぶん前から日本社会に関わっていたのは明白です。で、第二次世界大戦後に欧米から大量の殺虫剤などが投入されあちこちに大量に撒かれた結果、一時はだいたい制圧されたように見えていました。
CDC Public Health Image Library (PHIL)より引用(写真リンク)
直接ヒトの頭に撒いてたのはトコジラミではなくシラミ対策だが…
いずれにせよ当時はとんでもない分量を撒いていたと推定
ところが1960年代に既にDDT耐性のあるトコジラミがマレーシアで出現した(文献3)ほか、1990年代～2000年に入りおなじみピレスロイド系の殺虫剤が効かないトコジラミが居るという問題が日本でも発覚(文献4)。これは日本だけに留まらずアメリカや中東でをジワジワと広がっていて、現在ではあちこちの国で存在が確認されており、届け出件数もうなぎ上り。
(文献4)から引用 東京都での近年のトコジラミ被害の届け出件数トレンド
2020年はコロナ禍で下がっただけで、最近また増えてきているらしい
さらに怖いのがノーマルのいわゆる普通のトコジラミ(lectularius)と、もう1種ネッタイトコジラミと呼ばれるもともと寒冷地に弱いタイプの両方の耐性群が最近の気温上昇もあってか世界的に拡大している点(下図・(文献5))。つまりもうトコジラミフリーな安穏の地は地上には無いと思ったほうがよさそう。なお(文献5)内にある”Pre-resurgence”という単語については「誘導多発生」前であるという状態、つまりもう既にどちらかの種が存在した形跡がある地域でかつ誘導多発生(≒殺虫剤を撒いても効かずに逆に増えるような現象・下記参照)がいつでも発生し得る状態の地域、という理解をしております。
現在の薬剤耐性トコジラミの分布 (文献5)より筆者が内容解釈・編集して引用
Resurgenceとは農薬分野の用語で「誘導多発生」という現象のことで、
駆除剤をぶちまけても対象となる虫などが一層増えてしまうことを指す
DDT等の塩化物、有機リン化合物、ピレスロイド系, カーバメイト系,
ネオニコチノイド, ピロール系に対しResurgenceを起こしているもよう
やや本論から外れますが国立感染症研究所の月報などを見ておりますとコロナ禍の最中にはあまりトコジラミ被害の数が多くなかったものの、人の移動が再開された最近ではまたかなりの数の被害がホテルなどを中心に発生しているようで、荷物、ヒトにくっついて移動している傾向がよくわかるというもんです(文献6)。ではこういうresurgenceという困った現象、つまり薬剤耐性を持ったトコジラミがどういう原理で発生するのか。
薬剤耐性の獲得とその現象
以下かなり雑な話ですが、一般に多産な昆虫類はかなり広い性能差を持って産まれてきます。運動性能や体重、体長といった物理的なものも当然ですが、これには特定の薬剤に対する耐久性というのも含まれます。特に一度何らかの薬剤禍を乗り切った個体というのは神経付近の分子構造レベルでそういった被害に強い性能を得ている(得ていた)わけで、それを引き継いだ子供や生き残った残党たちも同様にどんどん強くなっていくことは明らかでしょう(下図)。
多剤薬剤耐性を持つに至る経緯のイメージ
分量を適正に使わなかったり殲滅させなかったり
注意書きを守らないテキトーな使い方をしていたりすると悪化する
これらの結果いわゆるスーパートコジラミ(上図黒色)という、ピレスロイド系殺虫剤、カーバメイト系殺虫剤等の比較的昔からあるような薬剤はもちろん、ヒトにとっても危険性の高い有機リン系殺虫剤も効果が無い、なんならフィプロニルのようなかなり強烈で比較的新しい殺虫剤ですら100%死滅には至らないトコジラミが仕上がってくるわけです(下図・文献7)。こいつらは今や世界中で迷惑をかけまくっているのでこの世から殲滅させなければなりません。
トコジラミ 多剤薬剤耐性(致死率の変化)の例 (文献7)より筆者が編集・追記して引用
帝京大、防府、那覇で捕獲・飼育していたトコジラミに対し各種農薬を市販のまま使用した例
白抜き文字のセルは個人的に心配なところ(新しいのにほとんど効いてない or 100%効かない)
いずれもトコジラミに最適化された製品でないとはいえ、死滅率ゼロの薬剤があるのが恐怖
なお上記の説明はかなり雑で、実際には体の構造レベル、果ては分子・遺伝子レベルで個体差や変化がありその変異の幅が重要になります。例えば黎明期～中期の農薬の仲間にはDDTや初期的合成ピレスロイド、カルバリル系など害虫・有害甲殻類に対しては神経系を狙うものが多く、必然的に神経伝達入力側のナトリウムイオンチャネルに分子的に作用する機構のものが多くなります(下図左上の黄色とオレンジのところ)。
毎度の図 前回の記事より引用
このうちナトリウムチャンネル対象のこうした殺虫剤に対し話を絞ってみます。これについてトコジラミがどのように耐性を獲得しているのか。(文献8)によりますと重要な要素が3つあり、①皮膚の厚さ ②解毒・阻害酵素数の多さと多様さ ③イオンチャンネルの変化の度合い がおおきく影響しているとのこと。
それぞれ見ていきます。まず①②。(文献8)が非常に秀逸な説明図を示されており、それを借用するとしましょう。
(文献8)より筆者が編集して引用
もっともらしく描いてあるが、本文上では詳細なメカニズムが明らかになったとは
書いていないので、あくまで仮説であることに注意
①は物理的に面の皮が厚くなってるのも大事ですが、クチクラといういわゆる角質・角皮成分が多いかどうかもポイントです。要は殺虫剤分子に対するバリア層、この厚み・組成の大小が体内に入る初期値、つまり皮下移行する量を決める点で非常に重要。図ではクチクラ密度が濃いことが透過率を何万分の1にまで下げることに効いている、と書いてあります。何万倍というのもちょっとオーバーな数値な気がしますが、実際(文献9)によると駆逐率はかなり変わってくるようで面の皮の厚さはどの世界でも必要であるというのを実感します。
(文献9)より筆者が編集して引用 トコジラミの足の角質厚みをきちんと実測したデータに
基づく耐性の分類がやってあり、面の皮が厚くなるほど死亡率が下がっている
ただペルメトリンに対してはこの傾向があてはまらず別の要因が影響している可能性大
なおトコジラミから話は逸れますがケニヤのハマダラカでも類似の例(皮の厚さで耐薬性が変わる)というのが透過電顕を使った画像に示されており、節足動物にも、農薬などのストレスを与え続けると厚かましくなるという、人間にもよく似た反応が発生すると考えられます。
(文献10)より引用 左が非耐性、右が耐性のもの
1, 2, 3いずれも明らかに角質が厚くなり3部に至っては多層構造が変わっている
次は②。ここで上がっている体内酵素はCYP450, エステラーゼ, GSTs(グルタチオン結合体)の3つですが、これらが体内に入ってきた殺虫剤に対し解毒や反応阻害に影響を及ぼしているというのは1990年代から判明していました。ただ最近は遺伝子工学が発達したせいで、これらの酵素を生み出す設計図であるDNAの変異箇所まで明らかになっており、しかもそのDNAの種類も少しずつ異なっていることで酵素も同じグループでも少しずつ変化していることが判明するという、技術の進化的にもダニ側のガード酵素の多様さの面からも恐ろしいことになっています。この②はあまりにも技術的な幅と量が多いので、別の機会にご紹介するとします…ただ節足動物全体がなぜここまで多様な酵素を生み出せるのか、またそもそも何故こうした酵素を持っているのかという根本的な疑問はついて回るのですが、種の存続だけは必死で行うことが生命の大前提とすると、そのツールとして機能が備わっているとしか言いようがないでしょう。
そして最後の③、これがまた恐ろしいことに農薬のメインターゲットであるイオンチャンネル自体の構造を変えてしまうということです。一般的に神経軸索に付いているイオンチャンネルは下図のような構造をしていると考えられており、この穴を特定のイオンだけが通れるような不可思議な仕組みを持っています。そして大半の農薬はこの穴そのものにとりつくか(ブロッカー/アンタゴニスト)、穴の開閉に関わる部分に取り付いて開きっぱなし/閉じっぱなしにするか(モジュレーター/アロステリックモジュレーター)、または開閉に関わる材料に成り代わって動作を邪魔するか(競合的モジュレーター)の形で作用するのですが、耐性トコジラミの一部はチャンネルの構造を変化させこれらの作用に対しガードをしてしまっているようなのです。具体的にはジャマのようなものが付いているとか、穴の形が微妙に違うとか、そもそも農薬が配位できない構造に変化しているとか、そういうことです。
IRACの説明資料のデザインを引用して筆者が作成(元資料リンクこちら)
ブロッカータイプに対し顕著な抵抗性の獲得はまだあまり見られていないが、
モジュレータータイプ(ピレスロイドもこのタイプ)には抵抗性害虫がかなりおり
現在世界中に広がっているトコジラミもこのタイプ
その関係で少し怖いなぁと思ったのが(文献11)に出てくる、新世代殺虫剤とも呼べるテネベナール(ブロフラニリド)を部屋全体にまいてトコジラミが死滅しなかった例。三井化学アグロが開発した大型農薬で残効性、新規性、殺虫スペクトルの広さとどれをとってもかなり期待できる新しい殺虫剤なのですが、この場合はその効果を過信してトコジラミの巣を潰さないまま大量にまくだけに留まったために効果を発揮しなかったようなのです(注：同剤の名誉のために記載しますが、同剤は正しく使用すればピレスロイド抵抗性トコジラミにも燻蒸などでてきめんに効くことがわかっています)。
(文献11)より引用
もしこのトコジラミの一部がブロフラニリドのかたちを覚えて耐性を強化したり、又はそれに耐性がある一部の連中が残って次世代にそれを引き継いだりしていたら、と思うとなかなか気が気ではありません。ブロフラニリドはアロステリック(チャネルから離れた部分から作用する)モジュレーターとして働く薬剤ですが、たとえば遺伝子変異によってその配位する先の形状を変えられてしまってはどうにもならん、ということが起こり得ることは覚悟しておかないとダメで、その変異の発現を出来るだけ遅くする工夫がますます必要になってくるということになってしまうのは近い将来起こってしまうことを覚悟しなければならないと思われます。
おわりに
ということで以上①②③の壁の厚さとトコジラミをはじめとした耐性獲得の速度などを考慮すると、薬剤耐性の獲得に逆らうというのは自然の摂理的にかなり難しそうであります。また、よく各ご個人が○○で防いだ、ということを仰られているケースを目にしますがだいたい自分の家でない一時的なケースがほとんど。ではもし家の中にトコジラミが入り込んだらどうすればいいのか。
→答え：あきらめましょう。自分でなんとかするとかいう行為はしない方がいいです。家の中には山ほど隙間がありますし、入り込んだトコジラミがこんな感じでどこのスキマに入り込むかわからない。それにどのタイプの抵抗性トコジラミなのかで使うべき薬剤が変わってくるからです。
前回の記事から再掲 ネジの頭くらいのスキマに入られたらもうどうしようもない
このことからやはりモノ(海外通販サイトからの荷物なども含む)の出入り含めた「IPM(Integrated Pest Management)」という考えに基づいた総合的な防除が大事であるというのが今後の駆虫作業の認識に置かねばならん点でしょう(IPMについては日本ペストコントロール協会 説明サイトはこちら)。入れない、入ったら早期にアクションを行う、再発させない、がセットになるわけで、ほぼ感染症みたいな感じに考えたほうがよいのではないでしょうか。
たとえば最近では薬剤耐性獲得を防ぐためまず物理的に掃除機や粘着剤で数を減らし分布の幅や山を出来るだけ狭く低くした状態で適切な量の薬剤ローテーションにより特定の薬剤に耐久性を持たせないよう工夫をするよう指導が為されているようです(そうでないと何十億～何百億円とかけて開発した駆除薬があっという間に意味を為さなくなってしまいますので…)。業界関係者も色々知っておかなければならないことが増えて負担は増すばかりですが何とかやっていく以外ないかと。
これに対し一般市民は、前回書いたダニの件もそうですがこうしたグレートトコジラミに相対するために「銀の弾丸は無い」という認識のもと正しい知識をつけることが第一なのでしょう。というかあんまり無理な拡販とか進めて正しい使い方を知らない人たちに間違って使わせない方がトータルでは良いと思っているのですがこの点農薬メーカの方々はどうお考えなのでしょうか。いずれにせよめんどくさいですなぁ。
それで思い出したのですが、宮崎駿さんが30年くらい前の新聞のエッセイで語っていたようにもともと自然なんてめんどくさいもので、手間を省くとだいたいろくなことになりませんし手間をかけてもろくなことにならないのもわかっていますが、それをわかったうえでしっぺがえしを最小限にするよう付き合っていくしかないのだということを出来るだけ多くの人が認識せねばならんというのが今回のオチでございます。
それでは今回はこんなところで。でもやっぱりマダニはこの世から駆逐してやる必要があると思うのでございます。
参考文献
1. “Historical and Contemporary Control Options Against Bed Bugs, Cimex spp.”, Annual Review of Entomology, Volume 68, 2023 Doggett, pp 169-190, リンク
2. “Controlling Bed Bugs in School Enviroments”, United States Environmental Protection Agency, 2014 Webinar Documents
3. “Resistance to dieldrin and DDT and sensitivity to malathion in the bed-bug Cimex hemipterus in Malaya.” Bull World Health Organ. 1960;22(5):586-7. リンク
4. “トコジラミの殺虫剤抵抗性”, 2010 年 61 巻 3 号 p. 223-229, リンク
5. “Cimex lectularius and Cimex hemipterus (bed bugs)”, Parasite of the Month| Volume 38, ISSUE 10, P919-920, October 2022, リンク
6. “殺虫剤研究班のしおり”内, “新型コロナ流行中のトコジラミ駆除事例”, あだちPCOコンサルティング, 2022年 日本衛生動物学会殺虫剤研究班発行 リンク
7. “有機リン剤抵抗性トコジラミ類に対する新規殺虫成分の探索” 日本環境衛生センター所報論文集 2021年度 リンク
8. “Insecticide resistance and resistance mechanisms in bed bugs, Cimex spp. (Hemiptera: Cimicidae)”, Parasites & Vectors volume 10, Article number: 318 (2017) , リンク
9. “Cuticle thickening associated with fenitrothion and imidacloprid resistance and influence of voltage-gated sodium channel mutations on pyrethroid resistance in the tropical bed bug, Cimex hemipterus”, Pest Manag Sci 2021; 77: 5202–5212, リンク
10. “Contributions of cuticle permeability and enzyme detoxification to pyrethroid resistance in the major malaria vector Anopheles gambiae”, Scientific Reports volume 7, Article number: 11091 (2017), リンク
11. “殺虫剤研究班のしおり”, 一般財団法人日本環境衛生センター 環境生物・住環境部出版 2022年度, リンク
