Sterile-Insect Methods for Control of Mosquito-Borne Diseases: An
        Analysis

Luke Alphey; Mark Benedict; Romeo Bellini; Gary G. Clark; David A. Dame; Mike W. Service; Stephen L. Dobson

doi:10.1089/vbz.2009.0014

媒介传播的动物传染病。2010年4月；10(3): 295–311.

数字对象标识：10.1089/vbz.2009.0014

预防性维修识别码：项目经理2946175

PMID：19725763

控制蚊媒疾病的无菌检测方法分析

卢克·阿尔菲,^1,² 马克·本尼迪克特,^三罗密奥·贝里尼,⁴ 加里·克拉克,⁵ 大卫·A·戴姆,⁶ Mike W.服务,⁷和斯蒂芬·多布森⁸

作者信息版权和许可信息 PMC免责声明

摘要

有效的病媒控制，特别是蚊子控制，是一个复杂的困难的问题，正如蚊子传播的疾病。不育昆虫技术和类似方法控制某些农业害虫以特定物种、无害环境和有效的方式进行种群；有对将这种方法应用于病媒控制的兴趣增加。像所有人一样，这种方法其他正在使用和开发的解决方案并不是一个一刀切的解决方案在某些情况下比在其他情况下更合适。此外，建议释放有害生物昆虫，尤其是转基因害虫，势必会在公众和科学界对这种方法的有效性、安全性和持续性。本文试图解决这些问题并指出杀虫方法可能对媒介控制有用。

关键词：SIT、RIDL、病媒控制、干预、蚊子

无菌昆虫技术

SIT是一种针对特定物种且无环境污染的昆虫控制方法依靠大量无菌昆虫的释放1955,1979,1998，克拉夫苏尔1998，Dyck等人。，2005年a). 释放的不育雄性与本土女性会导致女性生殖潜能的下降，最终，如果在足够的时间内，释放足够数量的雄性到当地消灭或抑制害虫种群。

非常成功的区域性SIT计划消除了螺旋虫蝇人殖吸虫来自美国、墨西哥和中美洲，也来自利比亚，在那里SIT被用于成功控制1989年爆发（Lindquist等人。，1992). 其他区域性SIT项目的目标包括地中海果蝇（Medfly）地中海实蝇维德曼和其他碱毒果蝇美国、中南美洲、南非、欧洲和亚洲，以及粉红色棉铃虫棉铃虫果蝇桑德斯在美国和鳕鱼飞蛾香茅Cydia pomonellaL.在加拿大。这些计划可以在很大程度上取得成功规模——仅危地马拉的El Pino工厂就生产约20亿个无菌产品雄性medflies每周（约20吨/周），主要用于加利福尼亚州和危地马拉。SIT公司是一种行之有效的、成本效益高的根除或抑制目标人群的战略，或保护区域免受入侵或再入侵。

1.常见问题

W公司我发现有几个反对意见或问题经常出现在尊重使用绝育昆虫方法控制病媒种群。常见的有在本次讨论过程中明确指出了灭菌电子放行的利弊方法。这些内容摘录如下，按照它们在文本中的显示顺序列出。

SIT是一种自上而下、集中化、指挥和控制的方法，不适合新的社区实践的世界。
什么是“好”或“坏”目标SIT？
你永远不可能让不育的雄性在正确的时间出现在正确的地方工作。
SIT程序太慢，无法使用，只能在（不切实际地）大面积。
密度依赖效应将减少、消除甚至逆转有益物质SIT计划的影响。
基因控制过于管理和操作密集，难以成功发展国家。
SIT如何适合于消除或消除载体的程序疾病？
你不能（不应该，也不会被允许）释放咬人的雌性蚊子。
无菌蚊子将无法与野生蚊子平等/充分地竞争配偶蚊子。
我可以想象用蚊帐、毒品和国税局覆盖非洲。我无法想象用不育男性或其他一些基因控制技术覆盖非洲。
你永远养不下足够多的蚊子。
你需要多少？
与螺旋虫和Medfly不同，这是两个最成功的SIT项目-蚊子繁殖速度太快，基因控制无法要有效。
遗传种群控制的费用似乎使许多人望而却步疾病相关区域。
许多地区的病媒种群如此之高，以至于无法想象遗传控制可以在这些地方消除甚至抑制它们。
没有人会让你这么做（例如释放转基因蚊子）。
为什么你不先在自己的国家做这件事/因为遗传方法可能会带来风险，应首先在其所在国家进行测试发达国家而不是发展中国家。
基因控制提供了什么我们还没有的？
蚊虫种群抑制将导致人类种群免疫力丧失，从而增加传输。
基因控制项目起初可能会奏效，但不会持续下去。
转基因菌株是不稳定的，会迅速分解。
阻力可能会出现并否定该战略。
抑制或消除害虫的生态后果是什么？
消除单个载体可能会留下一个空的生态位，该生态位将被另一个入侵，也许更有害，向量。
展望通过具有强大SIT的IVM实现矢量区域控制的未来针对关键媒介物种的成分，我们如何从这里获得？

2.简介

长期以来，病媒控制一直被视为对抗某些主要疾病的唯一可用工具媒介传播疾病，例如登革热。它也越来越被视为疟疾控制。

无菌昆虫技术（SIT公司¹)是一种成功防治害虫的方法一系列农业害虫（Dyck等人。2005年a). 20世纪70年代和80年代的现场试验表明，SIT也可以即使使用当时可用的技术，也可以用来对付蚊子（Lofgren等人。1974、本尼迪克特和罗宾逊2003). 最近，受驱动，对病媒控制SIT的兴趣再次出现通过新技术的可用性提高SIT的成本效益，以及认识到当前的病媒控制策略。

这些新技术包括：

蚊子的基因改造，有几种潜在的转化SIT应用程序（例如RIDL^®，Oxitec有限公司，牛津，美国王国）（Thomas等人。2000，Alphey等人。2007年b，Phuc等人。2007)
更好地理解SIT的生物学基础和潜在应用细胞质不亲和性（CI）（例如，Brelsfoard等人。2008)
SIT的一系列技术改进，由大型农业项目。一个例子是使用全球定位系统和地理信息系统，代表着区域范围内的重大突破控制方法，并改变了SIT的实践。

尽管我们认为SIT在许多情况下具有巨大的疾病控制潜力在设置方面，它不是万能药。相反，在某些情况下，SIT显然不是技术上适当的策略并不能排除这种方法在以下方面的潜在价值其他情况。在许多情况下，SIT的最佳使用应在综合矢量内同时使用多种方法的管理（IVM）程序（参见第3.2.10节（见下文）。适用性和SIT在特定环境中的吸引力部分取决于特定的技术特征下面将重点介绍和讨论的方法。特定技术的使用（例如，重组DNA技术、辐射、空气释放，以及沃尔巴奇亚)在SIT的背景下，也可能受到文化的制约，政治或监管问题；本文还对这些问题进行了讨论。

“SIT是一种自上而下、集中化、命令和控制的方法，不适合社区实践的新世界。”

SIT和相关技术通常被认为是大规模、自上而下的程序。这个通常是正确的，但这并不是这些工具和策略的唯一方式已使用的和大多数正在运行的SIT计划现在包括基于社区的组件。此外，新技术将允许更多的分布式社区项目更集中的程序的，或除此之外的。

20世纪，大规模的病媒控制项目成功地带来了病原体在大范围内，传输电平达到零或接近零电平。示例包括控制由戈尔加斯和罗斯领导的古巴和巴拿马黄热病和疟疾疫情（1901-1910），消除冈比亚按蚊来自巴西的贾尔斯1940年左右，美洲城市黄热病的消除，在泛美卫生组织的赞助下伊蚊埃及语到1960年，来自27个美国国家中除4个以外的所有国家（索珀和威尔逊1943、索珀1963).最近，古巴差点根除埃及伊蚊20世纪80年代（库里等人。1986)新加坡保留了这一点尽管登革热发病率最近有所下降，但30多年来蚊子的数量一直很低增加（Ooi等人。2006，Egger等人。2008). 除蚊子外，盘尾丝虫病控制西非计划（1974-2002）在11个计划中的10个实现了目标国家（Amazigo和Boatin2006). 这些程序依靠大规模、有组织地在环境中使用广谱杀虫剂，主要是巴黎绿，然后是二氯二苯三氯乙烷（DDT），但后来出现了广泛的化学制品，在某些情况下通过药物治疗补充，在早期使用奎宁今天用伊维菌素控制盘尾丝虫病疟疾。

这些项目非常成功，他们的概念后代可以是今天，从经营大型公共事业的相同组织/文化优势中获益健康计划，但使用更环保的化学品或应用方法，以及更好地了解杀虫剂耐药性的机制和传播。然而，在消灭病媒方面，它们通常没有产生可持续的结果，因此当节目强度在其播出后下降时，传播可能会持续或恢复初步成功。然而，这些方法为在SIT发布之前，可能需要减少人口。

SIT项目可以提供此类项目的许多吸引人的功能，但没有缺点。无菌昆虫对环境无害，无有毒残留物最小的非目标影响。尽管理论上有可能发生抵抗，但很少发生从50多年来针对农业的大规模SIT计划中可以看出害虫；这些项目已经证明是高度可持续的。此外，SIT项目需要任何有效的区域范围控制的高度组织特征计划，尤其是以根除或长期抑制为目标的计划，要少得多比大多数其他此类方法更具侵入性。特别是，SIT不需要访问家庭。

一些新的技术发展应该允许SIT项目在更多分散或基于社区的方式，如果这是可取的。特别是遗传允许释放卵而不是蛹或成虫的（转基因）方法这一特点。最近，该策略的潜在适用菌株开发于埃及伊蚊和白纹伊蚊Skuse（两者登革热和基孔肯雅病毒载体）（Alphey，未出版）。

3.SIT的特点和适用性

“什么是‘好’或SIT的“坏”目标？”

每种控制方法都具有特定的特性，这些特性使其更适合于有些情况下是这样，有些情况下则是这样。这不能单独考虑，因为战略显然取决于是否有更好的替代品。在许多情况下最优策略可能涉及几个单独方法的组合；我们的分析领先我们得出的结论是，在许多情况下，最佳策略可能是IVM计划具有显著的SIT成分，但也使用其他方法，尤其是杀虫剂。

3.1.特定物种

SIT具有极强的物种特异性，因为释放的雄性只与相同的雌性交配物种。

3.1.1.专业：环保

SIT将控制目标物种，对其他物种的离目标影响最小。唯一的非目标影响是间接的，例如，对其他人的潜在影响移除或抑制一个物种（目标载体）的生态系统成员物种）。没有有毒化学品或化学残留物释放到环境中。

3.1.2.对比度：一次一个物种

虽然从环境角度来看，物种特异性很有吸引力可能是需要同时控制几个媒介物种的限制。因此，SIT最适合于具有单一主导向量的特定区域疾病；两个是可以管理的，但如果超过这两个，就意味着广谱方法。有许多这样的地点。例如，埃及伊蚊是全球登革热病毒的主要传播媒介；白纹伊蚊是拉脱维亚基孔肯雅病毒的关键载体2005-2006年留尼汪和2007年意大利，而埃及。波利尼西亚人标记是日亚周期的重要矢量班氏Wuchereria bancrofti波利尼西亚的科氏丝虫病。相反，疟疾传播的一些重要地区有几个主要的媒介物种。在其他然而，在某些情况下，可能只有一种主要的病媒种类，但也有几种次级矢量，在这种情况下，单独控制主矢量的优点是需要进行评估。

3.1.2.1.C隐秘物种与交配障碍

对于SIT项目来说，了解要培养哪些物种以及用什么进行培养是很重要的将交配。这看起来很明显，也很微不足道，但就物种而言复合体和隐秘物种可能不是。如果目标物种实际上是两个物种，或两个（或多个）同域种群之间具有强大的预制屏障它们只饲养和放生一种类型可能会带来有限的利益。这将适用到冈比亚按蚊综合体，其中冈比亚人。字符串.和阿拉伯按蚊既可以是主向量，也可以是许多领域都存在。此外，在这些物种中可能有交配这些物种不同染色体形式或类型之间的屏障，尽管目前，这种交配障碍的强度似乎还不完全清楚。这是一个针对这一点启动SIT计划之前需要澄清的领域物种。另一方面，有许多主要的媒介物种和种群这似乎不是问题。

在这种情况下，应注意“重要的交配屏障“与”可检测基因“不是同义词差异”。用法医DNA方法是可能的发现任何两个人在基因（分子）上的差异行星。这并不意味着存在明显的交配障碍。同样地不同的昆虫种群可以通过分子方法区分，而不是通过这本身就意味着有可能影响SIT项目的配对障碍。对于例如，针对农业害虫的SIT项目通常并不显著尽管存在可检测到的基因，但广泛分离的种群之间的交配障碍差异（例如，Cayol等人。2002). 不间断的使用转基因菌株埃及伊蚊渗入源自拉丁美洲的遗传背景和源自亚洲的遗传背景遗传背景表明，这两种菌株在与亚洲品系雄性接触亚洲品系雌性。（医学研究所研究2007，Lee等人。2008). 同样，Girod等人(2001)在遗传上可区分的物种之间没有发现交配不亲和性人口阿拉伯按蚊巴顿。

3.1.3.其他方法

其他转基因（GM）载体方法往往具有以下物种特异性SIT公司。很少有其他方法能如此精确地针对目标。杀虫剂的范围更广光谱，尽管一种足够好和特异的引诱剂可能会限制这个。

3.2.合适的目标物种和种群

上述“单一优势害虫”问题导致要求成功抑制或消除（SIT）一个或少量目标物种应提供足够的利益（例如，减少人类发病率/死亡率），以证明该计划的成本。还有其他几个标准这将使潜在的目标物种或种群或多或少具有吸引力，或适合作为SIT的目标：

3.2.1.缺乏廉价、有效的替代品

○ 其他病媒控制方法，以及药物和疫苗。
○ 另一方面，在IVM系统中，SIT可能具有例如，即使不是最便宜的选项，也要进行阻力管理（Alphey等人。2007年a)，或“获取最后一个”（参见（见下文）。

3.2.2.大规模饲养目标物种的能力

○ 如果目前对特定物种不可行，这可能是一个研究重点。
○即使在养育已经众所周知的地方，投资扩大规模和改进饲养技术将提高成本效益。
○ 其他基因控制策略也需要饲养目标物种，尽管数量可能稍低。

3.2.3.目标昆虫的扩散范围

○ 如果非常低，则必须在非常精细的空间尺度。如果很高，来自控制区外的移民可能会有问题，除非控制区域很大。
○ 在实践中，大多数农业SIT目标都是成年人分散距离从几百米到几公里不等。对于大多数蚊子媒介来说，传播距离可能不是一个限制。

3.2.4.交配习惯

“你永远不可能把不育雄性放在正确的位置是时候做这项工作了。”

○ 雄性会倾向于分散自己，寻找未经人类干预的野生雌性（不同于化学杀虫剂示例）。在控制程序人员缺乏准备的情况下，这尤其有用进入某些区域，例如私人财产。
○ 不育男性通常定期释放。在有些情况下，这是为了匹配同步的野生目标种群受环境强迫，例如季节性天气或降雨。更多通常，发布频率足够高，例如每周，以保持目标地区不育男性的永久常住人口，使女性寻找配偶总是有很高的机会与不育男性交配。
○ 然而，一个非常复杂的交配系统，例如一些蚂蚁激烈的、持续时间有限的交配飞行，将使其难以在适当的时间和地点将不育雄性引入目标人群竞争对手。
○ 孤雌生殖物种，可以在没有交配也不太合适。
○ 然而，目标雌性的多重交配行为不会影响结果，只要不育的雄性与野生的相当男性在人口后方面，如女性难治性的诱导重铸和精子竞争（剪刀1955惠顿和马洪2005).
○ 这些问题似乎并不排除许多矢量物种。

3.2.5.生成时间

○ 项目可观察影响的时间取决于部分取决于目标媒介物种的产生时间。总的来说，更短因此，尽管SIT已被用于防治昆虫，但繁殖时间更佳至少在实验上，每年只有一代（Bloem等人。2005).
○ 通过经典遗传学或重组DNA方法，对于较短的昆虫来说通常更快生成时间。
○ 更短的生成时间也可能伴随着缺点是，如果有对计划的长期中断。

3.2.6.哪种形式的损坏？

○ SIT在无害形式可以例如，释放出不会叮咬也不会传播的成年雄性蚊子疾病。如果释放的无菌昆虫本身具有破坏性将在这种损害和项目的利益之间进行权衡抑制目标人群。这种权衡必须根据逐个案例。当然，许多SIT程序都是在此基础上运行的（例如。，草蛉果蝇的两性释放2005克拉森和柯蒂斯2005]，一些早期的蚊子SIT试验[本尼迪克特和罗宾逊2003、Klassen和Curtis2005]).
○ 一种SIT策略可能在某些领域非常有吸引力实例中假定释放的是卵，而不是蛹或成虫在当前程序中发布（Alphey等人。2007年b). 这种方法在以下方面有一些明显的潜在好处社区参与、更低的分销成本等。然而，它是不太可能适用于不成熟形式具有破坏性的载体（例如。，（例如，与蚊子相比，在幼稚阶段对人类无害，几个关键的病媒物种非常便宜且容易感染后部）。尽管如此，有一个释放卵子的先例：F₁针对舞毒蛾的无菌程序，显示Lymantria disparL.，其中释放卵块（由Bloem等人审查。2005). 尽管事实如此，这被视为一个潜在的有吸引力的选择这些卵会孵化成幼虫，像野生动物一样吃树叶舞毒蛾幼虫。控制的好处（在这个程序中，释放的卵会出现作为不育的成年人）被认为超过了所造成的适度伤害被释放的卵中的幼虫杀死。

3.2.7.规模（时间和空间）

“SIT项目太慢，无法发挥作用，只能进行在[不切实际的]大面积上。”

○ SIT程序对矢量没有直接影响数字。不育雄性影响下一代野生种群的数量代，而不是当前的代。应看到人口显著减少经过几代之后，但这可能需要几周或几个月而不是几小时或几天。
○ 同样，对于SIT计划。要想保护一个人，甚至一个个别家庭，通过这种方法，但个别村庄或其他孤立的人口——达到或超过大城市的规模——都是可行的。较大的人群不需要治疗均匀——滚动程序可能更有效。农业SIT项目已成功运行，规模从几个几十万或几千公顷（例如，新西兰的彩绘苹果蛾；宠儿加拿大的蛾子）达到大陆尺度（例如，新大陆螺旋虫[NWS]）。
○ 这些特征意味着SIT方法很好用于长时间保护重要区域，但不适用为旅行者、过客、游牧者或士兵移动提供个人保护通过一个新的区域。我们通常会从城市、城镇、，村庄（或农业、毗连作物或畜牧区），但采矿或石油营地、军事基地或其他需要中长期的确定区域保护措施都可能适用。

3.2.8.密度相关效应

“密度相关效应将减少、消除甚至逆转SIT计划的有益影响。”

○ 例如，密度依赖性，就幼虫存活率而言，可能是无菌释放方法的一个问题（Weidhaas等人。1971、罗杰斯和伦道夫1984，Dobson等人。2002)，尽管在按蚊白手病萨尔瓦多的Wiedemann SIT（Weidhaas等人。1974). 一些个体（后代）的早期死亡无菌×野生交配）会留下每个幼虫拥有更多资源（例如食物）的剩余幼虫，导致更少竞争和更高的生存率。这将立即抵消控制程序的效果。这个问题的程度明显不同于物种之间，以及可能从一个地区和/或季节到另一个地区。
○ 这个问题基本上可以通过操纵受影响个体的死亡时间（Atkinson等人。2007，Phuc等人。2007，Yakob等人。2008). 如果受影响的个体（即不育的后代雄性×野生雌性）在发育后期死亡，之后争夺食物，而不是过早死亡，那么问题就本质上消失了。将死亡安排为蛹（而不是胚胎）将完成这个。这已经在实验室中证明了RIDL菌株埃及。埃及语和白纹伊蚊可能是毫无困难地扩展到其他蚊子种类（Alphey2002,2007、Alphey和Andreasen2002,Alphey等人。2007年b，Phuc等人。2007).

3.2.9.基础设施可用性

“基因控制过于管理和操作密集在发展中国家取得成功。”

○ 许多流行国家没有足够的疫苗进行基因控制项目的基础设施和管理经验。在如果没有广泛的外部支持，这些国家将不会好起来基因控制项目的候选人（相反，有了这样的支持，他们会是的，而且显然会有一个重要的能力建设组成部分，并且这种支持的结果）。许多发展中国家和发达国家确实有有足够的基础设施进行基因控制项目。其中包括众多人口稠密的城市地区，基础设施和利益都在其中都是有利的。
○ 资源、基础设施、，政治意愿、训练有素的人员等适用于任何有组织的程序控制、疫苗、大规模药物管理等on-和不是遗传控制特有的。最终充足资源的可用性对任何成功的项目都至关重要；钥匙资源是资金和政治意愿，长期维持。不是这样的必然的情况是有效的SIT课程将高于有效的使用其他方法控制程序。

3.2.10.将SIT方法与其他工具相结合（IVM）

尽管SIT通常被认为是一种独立的方法，但事实上很少使用这种方法当前和历史实践是将SIT用作综合害虫管理系统的主要组成部分（Dyck等人。2005年a). SIT方法将与其他方法很好地结合方法，只要它不专门针对不育雄性而非野生雄性。方法针对不成熟阶段或成年女性将特别适合，事实上与蚊子SIT方法协同作用。协同效应至少来自两个方面方向SIT方法对目标更有效（成本更低）通过另一种方法已经在一定程度上减少的种群（参见第3.3.3.2节和3.3.3.2.1). 另外，SIT方法的使用可能有助于管理对其他工具的阻力；RIDL的一个版本在这方面特别强大（Alphey等人。2007年a,2008,2009).

还应该清楚的是，SIT计划不仅仅涉及简单的发布不育昆虫。对病媒种群的昆虫监测对于监测任何病媒控制程序的影响，对于SIT来说也是可取的评估释放的不育雄性的田间表现，例如存活率，扩散和交配成功。

3.2.11.消除和根除

消除是指局部清除有害生物或病原体（局部根除）；我们使用“根除”一词在全球消除的意义上。

SIT如何适合于消除或消除载体的程序疾病？

SIT非常适合。它是为数不多的可用矢量控制工具之一大面积消灭害虫的记录，包括大陆范围。显然，消除专性矢量将消除传播。真正的消除有害生物有一些潜在的困难（例如，迁移或休眠个体；参见以下）。然而，（通过病媒控制）消除某一地区的病原体并不能严格要求消除矢量，仅将其减少到临界值以下一段时间内的传输阈值。在许多情况下，这个阈值可能很远低于当前人口水平。

3.2.11.1.O段utbreaks/新介绍

SIT方法特别适合于处理新的介绍（或清除区域的重新渗透）。这已在多个实例中得到证明，例如，利比亚的新世界螺丝虫（Lindquist等人。1992，Vargas等人。1994)，以及世界各地的各种蛾类和果蝇物种（Koyama等人。2004，Bloem等人。2005恩克林2005、Kean和吮吸2005). 这是由于一些基本因素灭菌释放方法的特性：

有效性与释放的不育雄性与野生可育雄性的比率有关男性。
- ○ 密度和/或地理分布新引进的人口相对较少，因此相对容易被不育的昆虫压倒。
不育雄性会积极寻找野生雌性。
- ○ 所以你不需要找到这些相对罕见的昆虫。
- ○ 可以针对这些难以找到的人将人口从低减少到零，即消除。
快速反应可能（参见利比亚/螺旋虫）。
- ○ 但前提是养育基础设施已经在某处建立（不一定靠近螺旋虫墨西哥项目的无菌昆虫被空运到利比亚）。

如果预计会频繁再灌注，则应持续预防性释放无菌药物昆虫，无论是在风险区域还是在关键入口点（屏障程序）可能更可取（参见章节5.2.1).

3.2.11.2.一移民

只要至少在适当的时间段内防止重建，这种害虫偶尔迁入极不可能继续致病传播，尽管这可能会妨碍害虫的真正消灭。

3.2.11.3.D段正常人

有些物种处于休眠期，可以在长期的恶劣环境中生存然后再恢复开发或活动。如果这些恢复活动只有在一段可变和不确定的时间后，才能发现成年人，即使是周期大大超过一代（正常），不能用来证明消除。然而，这可能足以打破传播周期。这个反过来取决于病原体的生命周期-如果人类仍然存在长时间感染/传染（例如。，间日疟原虫,淋巴丝虫病），那么消除载体将阻止传播，但不能消除病原体。对于其他病原体，如登革热，人类几天后如果没有感染，即使在几周内消除该载体也会足以将病原体从某一地区清除。

3.2.11.4.E段ndgame游戏

区域范围消除战略的战略和结局需要深思熟虑和计划。出于各种原因（移民、持续休眠期和难以接近或隐蔽的种群），这一结局可能会这需要相当长的一段时间，并且需要在相当长的时间内保持警惕并分配资源病原体传播停止或减少到无法检测后的一段时间级别。SIT方法非常适合这种结局；关键属性包括

公民个人所需的非侵入性、最低限度的行动。
- ○ 一次很难保持个人行动/注意力传输电平非常低。
不育雄性积极寻找野生雌性。
- ○因此，与大多数其他方法不同，您不必找到最后的昆虫或繁殖地。
已证实的虫害消除成功记录。
- ○广泛物种的多个例子，设置和空间比例

3.3.大规模饲养和大规模释放

无菌释放方法是基于向大环境中的分布不育昆虫的数量。这些昆虫与野生昆虫竞争交配；与不育雄性交配的野生雌性将没有可存活的后代，或少于自己否则，目标人群的下一代将倾向于比其他情况下要小。如果有足够数量的无菌昆虫如果在足够长的时间内释放，目标人口将下降坍塌。这可能会导致目标物种的本地灭绝。自SIT以来这一原则是50多年前提出的（克尼普林1955克拉森和柯蒂斯2005)，它已经在多个、大规模、长期、成功、，可持续控制计划（Dyck等人。2005年a).

SIT的行动方式有一些后果。显然，能够饲养大量的目标昆虫。一些重要的向量，例如，达林奇按蚊根，巴西和在其他地方，根本无法在实验室中饲养，更不用说按要求的规模饲养了用于SIT。然而，这可能代表了更多的研究需求，而非基本需求限制。

3.3.1.性别分离和遗传性别鉴定

基因性别鉴定是基于基因将同一性别的男性和女性分开物种。

3.3.1.1.R段意大利国家队

“你不能[不应该，也不会被允许]释放叮咬雌性蚊子。”

在大多数情况下，只释放不育雄性被认为是可取的，而不是不育雄性和不育雌性的混合种群。主要有两个原因为了这个。

（i）对于某些物种，例如蚊子，成年雄性无害，但成年雌性正在叮咬害虫和潜在的病媒。因此，释放大量不育雌性，尽管对于抑制野生病媒种群的长期利益是可以接受的，尽管如此，可能会造成一些短暂的损害。这也可能使公众感到复杂接受战略。
（ii）地中海果蝇的大规模田间试验（Medfly，地中海实蝇维德曼）证明了不育雄性在释放时的有效性是雄性的3-5倍与与相同数量的不育雌性一起释放时相比（Rendón等人。2004). 安这种规模的影响将证明需要付出相当大的努力来消除女性。

3.3.1.2.M段方法论

由于大多数潜在目标物种通常产生大约相等数量的雄性和雌性，只释放雄性显然需要分离能力大量男性来自数量相近的女性。对于某些物种来说足够的性别二形性或其他差异，以允许足够的性别分离。这可能是羽化时间（采采）或蛹大小(埃及伊蚊[Ansari等人。1977，福克斯1980])。然而，对于许多向量（例如。，按蚊蚊子），没有足够的方法可用。对于白色念珠菌维德曼，让成年人获得柠檬酸血0.5%马拉硫磷杀死了95%的雌性，但也有一些雄性（Lowe等人。1981); 更有效的分离是被认为是重要的。在这种情况下，可能会诱导合适的遗传的性别二型性。这可能是男性和女性或女性特有的条件致死表型，以便女性可以通过应用该条件来移除。致死表型更可取，因为允许同时移除大量女性；可见差异要求对每种昆虫进行单独检查和分类自动化——这可能是一个在所需数量上代价高昂的过程。

3.3.1.2.1.C段经典遗传学

经典方法使用易位人工连接的常染色体标记男性决定Y染色体。非常有效的性别鉴定菌株为Medfly（Franz）开发2005); 这些是基于带覆盖物的常染色体上的温度敏感致命突变易位到Y染色体。蚊子性别鉴定菌株通常使用抗杀虫剂基因，易位到Y染色体，使雄性存活暴露于毒素中，但雌性对残杀威没有抵抗力白色念珠菌（Kaiser等人。1978). 这种方法有一些局限性：

菌种可能需要很长时间才能形成（10-15年Medfly），尽管只需1-2年白色念珠菌（Seawright等人。1978).
•释放蚊子可能是不可取的携带抗杀虫剂基因。
由于突变，菌株通常会显著降低适应度以及它们携带的染色体重排（这可能主要影响饲养生产力而非田间表现）。
并非所有载体都有可用的Y染色体。紧密连接至小型“男性决定基因座”很难实现。

3.3.1.2.2.R段电子商务的DNA方法

已经提出了几种新的方法，至少有原理证明基因性别鉴定。其中包括

荧光蛋白的性别限制或性别连锁表达，结合基于荧光的分选（Catteruccia等人。2005，Condon等人。2007);
有条件的女性特定致死率（Heinrich和Scott2000，Thomas等人。2000，Fu等人。2007); 在这些例子中，除非提供幼虫发育期间使用四环素（或合适的化学类似物）。

这些方法可能会显著提高以下方面的效率灭菌释放方法。

雌性致死菌株埃及伊蚊和埃及。白纹伊蚊已经开发完成（Alphey，未出版）。没有数据给出了在应用此技术时预测任何主要困难的理由其他蚊子。

3.3.1.3.E版效率

物理分离不太可能100%有效（例如，99–99.9%对有效埃及伊蚊[Ansari等人。1977])。经典性别鉴定菌株也可能留下0.1–1%女性。转基因方法可能更有效，但这仍有待证明在实际程序使用中。然而，值得注意的是，已经实现了100%的性别分离与RIDL Medfly菌株(n个 > Fu等人。2007，Alphey，未出版）。

要求什么样的分离率？这取决于具体情况。

项目有效性。就项目有效性而言针对野生种群，完全没有必要移除雌性，尽管如上所述，这样做可能会获得显著的效率收益。然而，这并不一定要100%有效——98%肯定会有效足够了。针对的SIT程序白色念珠菌是尽管释放了大约15%的雌性，但还是成功了（Lofgren等人。1974，Weidhaas等人。1974克拉森和柯蒂斯2005).
对疾病传播的影响。虽然需要单独评估例如，SIT项目可能会针对每一物种设定一个不育率：野生率10点1分左右。事实上只包含1%的男性释放女性，这意味着不育女性将出现在大约野生雌性水平的十分之一。这不太可能有显著的负面影响，特别是如果以前的人口抑制方法应用，尤其是因为女性总数（包括绝育）如果该计划取得任何程度的成功，则应迅速下降。
高效的性别分离可能有特定的技术原因是必需的。一个例子是使用沃尔巴奇亚-诱导CI as灭菌方法。释放少量受感染的雌性可能导致沃尔巴奇亚入侵目标人群（即。，人口置换[Alphey等人。2002，Xi等人。2005Brelsfoard公司等。2008、阿尔菲2009]); 根据策略，女性在被替换如果有更多释放的雄性，种群将是可繁殖的，也会如此有效抵抗灭菌方法。

3.3.2.昆虫质量

被释放的雄性成功交配的比例必须达到野生雌性减少野生种群。因为也会有野生雄性这意味着不育雄性必须与野生雄性竞争男性。然而，大规模饲养、处理、分配、消毒、，遗传等因素可能会降低男性的素质。这方面的几个方面这个问题值得探讨。

3.3.2.1.F段场地与饲养质量

对于SIT，昆虫在圈养中饲养，必要时消毒，然后释放。释放后，不育雄性的关键特性是野外交配的能力女性。雄性交配性能可能有几个组成部分，包括寿命和传播，以及寻找并成功追求女性的能力群体后特征，如在交配中诱导不耐症重新交配的能力女性，如果她再婚的话，会有足够的精子竞争。然而例如，成年女性的寻主能力和繁殖力，与SIT无关（尽管它们可能对其他基因控制至关重要战略）。

应变表现的其他方面，如大规模饲养的生产力，可能有对项目成本有一些影响，但它们不太可能对项目成功至关重要。

3.3.2.1.1.M段测量质量

目前最先进技术的一个差距是我们评估蚊子的能力质量。饲养生产力相对容易测量-可以很容易计算出每只雌性、每单位饮食、空间或其他资源。然而，很难知道这些雄性有多优秀。

理想情况下，我们将有一个快速、廉价的实验室测试预测男性在田里的表现。目前我们只有以下代理人不确定值。这些包括蛹或成虫的大小/重量、生化成分（例如，蛋白质、脂肪和糖的储备），以及实验室中的交配竞争力或不同程度真实性的野外笼子分析。

然而，一旦实施了大规模计划，很可能直接测量野外交配成功率。针对新世界的SIT计划螺旋虫测量了前哨动物产卵块的不育程度。针对蚊子的SIT计划的类似监测将是对鸡蛋进行采样躺在地里。对于伊蚊和Ochlerotatus公司种，捕卵已经是一种非常广泛的监测领域的技术人口（服务1993，银色2008). 卵孵化率的测量将给出诱导不育指示；存在可检测到的基因差异在无菌昆虫和野生昆虫之间（例如，使用转基因蚊子的地方），精确对亲子关系的评估是可能的（这假设雌性产仔数相似卵子，无论它们交配的是哪种雄性；如果不是，则可以进行适当的修正制造）。在陷阱中可以很容易地获得卵子并孵化的地方方法可能很简单，只需检查产生的幼虫是否表达荧光标记（表示父亲不育）。

3.3.2.2.T（温度）阈值质量

“无菌蚊子将无法平等/充分竞争与野生蚊子交配。”

虽然释放出的不育昆虫在理想情况下与野生昆虫具有同等竞争力男性，这既不可能也不必要。一般来说竞争可以通过释放更多不育男性来克服。质量控制Medfly SIT程序手册建议最小相对无菌指数为0.2，这意味着不育雄性与野生雄性和野生雌性以1:1:1的比例混合比例，仅获得20%的配偶（FAO/IAEA/USDA2003). 在实验室和野外笼子研究中，蚊子通过辐射、CI或遗传学（RIDL）都做得比这好得多，还有几个这些方法已经在公开释放实验中得到验证（Benedict和Robinson2003克拉森和柯蒂斯2005).

3.3.2.2.1.G段基因工程与蚊子性能

一些文章被广泛误解为表明转基因蚊子不可避免地会严重影响性能。如果有两个高知名度文章中，观察到的影响可能是部分或全部造成的，通过近交抑制，而不是转基因插入的直接影响（Catteruccia等人。2003，Irvin等人。2004). 近交茎的潜在问题从转基因菌株从单个创始人个体开始的事实来看。然而，这个问题也适用于经典遗传菌株，如易位菌株；野生型遗传物质可以通过外杂交和遗传多样性和性能恢复（例如，Seawright等人。1978). 无论如何，观察到菌株表现不佳并不意味着所有菌株都不够。在事实上，最近的几项研究表明转基因（Allen等人。2004，Moreira等人阿尔。2004，Marrelli等人。2006,2007).

目前没有数据表明生成的任何基本限制具有特殊特性的高度适合的蚊子菌株SIT公司。

3.3.3.成本/规模

饲养昆虫似乎相对昂贵，至少在几百万只的情况下是如此必修的。然而，这种看法可能并不正确。积累了相当多关于大规模繁殖昆虫的成本和其他问题的经验，主要来自农业项目（Dyck等人。2005年a,粮农组织/国际原子能机构2008)，但也来自以前的试验有各种蚊子。

3.3.3.1.S刻度

3.3.3.1.1.A段雷阿

“我可以想象用蚊帐、毒品和室内用品覆盖非洲残留喷洒（IRS）。我无法想象用不育男性或其他一些基因控制技术。”

显然，基因控制项目不会在首先，无论是在非洲还是其他地方。我们相信开发技术和逐步实施将创建方法和将增加应用范围的效率。事实上，几乎没有其他这些方法可以与SIT已证实的虫害消除记录相匹配，规模可达和包括大陆。与IRS的持续投资不同，杀虫剂处理蚊帐和药物，它可能提供消灭病媒的潜力真正可持续的结果。

3.3.3.1.2.编号数字

“你永远养不下足够多的蚊子。”

世界上最大的单一无菌昆虫生产设施大约生产每周约20万只雄性不育MedfliesMedflies（美国农业部2006). 大约有20个世界各地的Medfly生产设施以及其他几个物种都在饲养SIT的数量约为每周1亿（Dyck等人。2005年a).

蚊子还没有这么大规模的饲养，但特别是按蚊,伊蚊、和库莱克斯物种已在10岁时饲养⁵至>10⁶每周，以及安。白手病>10时⁶男性每日，这个生产水平持续保持一年以上（Bailey等人。1979). 这三种蚊子中只有少数种类已培育出属。显然，有些物种比其他物种更难饲养，但似乎没有理由认为养育孩子有任何不可逾越的障碍只要有足够的资源，许多媒介物种就有足够的数量。

当然，问题的另一面是“你能倒车吗？”够了吗？”可能是“你需要多少？”矢量之间差异很大。有些人可能会觉得这不像螺旋虫和Medfly——两个最成功的SIT项目——蚊子繁殖速度太快，基因控制难以奏效，但这是完全不正确。对于埃及伊蚊，染料(1984)估计田间净繁殖率为3到11之间。Weidhaas等人(1974)估计的这个值白色念珠菌在字段范围内0.4到4.8之间，取决于季节。Medfly的值非常相似，可能在这个范围的上限。因此，这些蚊子至少没有与农业害虫显著不同的繁殖率已被SIT成功控制或消除。

人口规模和增长率的季节性变化也可能在人口最脆弱的时候瞄准人口可能会有所帮助大大减少了所需的无菌蚊子数量。

田间高繁殖率的另一面是饲养设施，这将有助于饲养大量的动物快速且便宜。事实上，一个当前SIT计划的成本（相对于备选方案）似乎是一个有争议或消极的问题，对采采来说繁殖率极低的昆虫（罗杰斯和伦道夫2002、Vale和Torr2005、恩塞林克2007，但是另见Feldmann等人。2005，Vreysen等人。2007).

具体示例中的数字：RIDL菌株埃及伊蚊和登革热。模型表明，成功的最小有效释放率目标人群的控制（达到有效的零水平）大约为1.7:1（Atkinson等人。2007，Phuc等人。2007). 为错误，我们假设初始释放率为10:1。在许多情况下（Focks等人。2000福克斯和亚历山大2006)，这将对应于释放每个受保护的人（即控制区的每个居民）20只雄性周。对于一个拥有500万人口的城市来说，这相当于释放了1亿人口每周雄性。这个数字在当前农业SIT的范围内程序。它可以通过事先抑制目标而大大减少Knipling和其他（切刀1979、克拉森2005，见下文）。初始抑制后，持续维护-如果基于不育雄性的使用-将可能需要更少的空间，从而腾出多余的空间供其他位置使用。

3.3.3.2.C成本

“遗传种群控制的费用似乎使它对许多疾病流行地区来说是禁止的。”

SIT可能有效，但它是否具有成本效益？斯坦福商学院领导的一项研究学校表示，使用RIDL对抗登革热的SIT项目可能是在成本和疗效方面优于其他现有方法（Atkinson等人。2007).

可接受的成本部分取决于对备选方案的评估。部分数据这些是由比尔和梅琳达·盖茨基金会和波士顿咨询公司总结的组(2007)并可用于比较。成本和收益表明，使用RIDL可以防止埃及。埃及语与替代品相比，登革热更具吸引力。（Alphey等人铝；未发布）。

这些计算基于SIT作为唯一控制措施的使用。如前所述以上，这几乎肯定不是最佳策略，但提供了一个保守的较高的成本估算。

3.3.3.2.1.A段替代品

目前没有针对登革热的特定药物或许可疫苗，因此病媒控制是唯一的选择。不过，蚊帐对这种日间蚊虫无效杀虫剂处理材料（ITM）的其他应用可能对登革热有用控制（Kroeger等人。2006). 大多数登革热控制计划取决于源头减少和成年药物的某些应用，但只有在极少数情况下，当前的方法能够将矢量密度降低到足够低的水平以防止严重传播（霍尔斯特德2000，Heintze等人。2006，Egger等人。2008).

3.3.3.2.2.C的ostSIT公司

不育雄性的生产成本白色念珠菌马乔1979年萨尔瓦多的菌株估计为每百万156美元（Dame等人。1981)和用于埃及伊蚊和致倦库蚊蛹价格分别为58美元和50美元1975年，印度有100万人口（Ansari等人。1975,1977辛格和拉兹丹1975)（使用GDP换算为2008年值连锁价格指数〔美国管理和预算局〕2008]，这些数字相当于约389美元、228美元和$196).

项目成本的很大一部分是资金成本筹集资金以贷款形式建造该设施并支付利息，直至该设施已全面投入使用。成本将大大降低慈善机构或受益人的资金持续成本的二分之一可以提前获得消息来源。

SIT历来被视为一种溢价方法；主要优点是然而，有效性和（也许其次）诱人的环境概况仍然以可接受的成本。在消除害虫（和SIT显然有很好的成功记录，也许自滴滴涕时代以来无与伦比，当然还有更具吸引力的环境轮廓。我们认为，新技术在灭菌电子放行中的应用方法，特别是遗传方法，将显著改善成本状况而不会失去这种方法的任何吸引人的特征，实际上增强了一些其中之一。

3.3.3.2.3.M段市场

交付方式略有不同，因为提供了蚊帐（无论是出售的还是提供）给可能使用或不使用它们的个人。对于蚊帐，有一个当覆盖率（使用率）接近100%时，显著的额外社区效益，但这很难安排；当然，它不是产品的直接组成部分，或者服务。SIT方法可能能够更有效和经济地做到这一点。SIT公司在大多数情况下，工具可能不会直接出售/提供给个人消费者（尽管这对于一些变体是可以想象的，包括RIDL）。因此客户（实际支付产品或服务费用的实体）更有可能是地方或国家政府机构或捐助机构，而不是个人公民。

3.3.3.2.4.Cost-有效性概况

SIT的一个不寻常或独特的特点是其成本效益概况。大多数矢量控制干预显示回报递减。例如，给定数量的无论目标昆虫种群是否在给定的面积大或小；这意味着效率降低（杀死的昆虫更少）目标人群较少。相反，释放一定数量的无菌当目标种群变小时，昆虫变得更有效率，因为不育男性与本地男性的比率更高1955，Dyck等人。2005年a).

或者，例如，特定的投资（例如，公共教育或病媒控制团队）可能会导致消除一定比例的埃及伊蚊一个地区的幼虫栖息地。将此投资增加一倍只会小幅额外减少，当然不会再减少50%（至100%总计）。这种情况（收益持续递减）可能适用于杀幼虫剂、通奸剂、蚊帐覆盖率、疫苗、大规模药物管理等等上的。

相比之下，SIT有不同的特点。想象一下，花费一定数量的资金用于建造和运营饲养设施和控制程序容量（每周不育雄性）。如果这足以超过某个阈值，它将消除目标人群。容量略低于这个阈值，目标人口通常会以较慢的速度下降到新的、更低的平衡。当容量显著低于该阈值时对目标人群的影响可以忽略不计。这意味着成本效益或成本效益关系。随着人口密度的降低当对照生效时，不育：可育比迅速增加增加释放昆虫的数量。另一种说法是SIT获取最后一个向量比获取第一个向量更好，即与其他策略完全不同。此外，在野生种群已经足够减少，使得未使用的不育雄性用于扩展控制范围。

这意味着向量消除的最佳策略（对于物种几乎不可避免地首先通过所有可用的常规技术和/或时间来抑制初始释放到可预测的低人口密度时期，然后使用SIT处理现在减少的目标人群。由于SIT策略与大多数其他策略兼容控制方法，实际上这意味着使用几种方法同时，换句话说，IVM具有显著的SIT成分。

3.3.3.2.5.秒媒介种群规模

“许多地区的病媒数量如此之高不可思议的是，基因控制可以在这种情况下消除甚至抑制它们地点。”

对于某些设置中的某些向量，这是正确的。即使在这些设置中，SIT也是可能是IVM系统的一个非常理想的部件。即使在最著名的SIT取得了成功，但它并不是唯一的控制方法，尽管它通常是主要的一个。如上所述，最佳策略可能包括初始减少通过其他方法导致或与SIT结合的目标人群程序。

4.安全、监管和公众认知问题

“没有人会让你这么做（例如，释放GM蚊子）。”

这通常被视为主要是使用重组DNA的SIT策略的问题方法，即转基因蚊子。然而，同位素或X射线辐射器的使用，或微生物(沃尔巴奇亚)–基于灭菌方法，或简单地蚊子的释放都有相关的监管和公众认知问题杀虫剂的使用确实如此。更广泛地说，任何公共卫生项目都需要社区接受，即使使用的方法不需要个人直接参与或接受侵入性治疗。对于那些确实需要大量社区参与才能取得成功，使用新技术的项目可能被怀疑，或至少不容易被这些人理解和接受受影响社区。然而，实现这一目标的方法尚不清楚；即使定义受影响的社区可能很重要（Lavery等人。2008). 虽然SIT项目已被普遍接受印度的大规模审判在开始之前因严重的负面宣传而出轨（自然1975，世界卫生组织1976，Dyck等人。2005年b). 然而，考虑到尼日利亚最近的脊髓灰质炎疫苗接种问题成熟的项目，有着良好的成功记录，并使用了经过测试的方法技术不能免受指责和负面宣传（例如杰格德2007). 尽管如此，我们在这里关注的问题与基因改造。

目前，转基因昆虫野外使用的关键先例是粉红棉铃虫SIT美国的项目。粉红铃虫(棉铃虫果蝇Saunders）是棉花的一种主要鳞翅目害虫，多年来一直成功由美国西南部的传统SIT项目控制。养育这个由美国农业部（USDA）领导的项目的设施位于亚利桑那州凤凰城每周可产约2亿只不育蛾。第一个2000年描述了红铃虫的遗传转化（Peloquin等人2000). 许多转基因菌株已经开发出来随后。经过一系列实验室和现场笼子试验，开放释放2006年启动。2007年，大约有120万只转基因蛾被释放到亚利桑那州的三块棉花田（约1/3地面释放，2/3飞机释放），以及等数量的标准应变。这个实验是对转基因蛾相对于标准SIT菌株的表现；转基因观察到应变的现场性能等于或优于标准应变测量参数的应变（Simmons2007,Simmons等人。2007，美国农业部/澳大利亚动植物检疫局2007). 2008年，该项目使用了这种转基因菌株，而不是标准品系，用于控制约2500英亩地区的粉红铃虫。这个该地区每周释放约100万只转基因蛾飞机。该项目运行了大约4个月（直到棉花季节结束）共释放约1500万只转基因蛾。

该计划的每个方面都是在美国的监管监督下进行的。系统，主要是美国农业部-转基因方面的生物技术监管服务。一个由每个重要的新步骤触发的一系列环境评估（EA）（例如。，将转基因蛾输入美国，进行野外笼舍实验，并开放释放实验），均未发现显著影响。此外，美国农业部已经制定了环境影响报告（EIS），即黄金标准的环境分析在美国系统中，由于其潜在的程序在其果蝇和棉铃虫防治计划（EIS可在www.aphis.usda.gov/plant_health/ea/geneng.shtml). 每个EA和EIS有过公众评论期；就环境影响报告而言，这包括一系列公共会议以及在范围界定和在公布完整的《环境影响报告》草案后再次发布。本EIS涵盖的技术是与针对蚊子开发的方法类似（例如，Phuc等人。2007).

这一广泛的先例表明，该技术可以通过严格的独立测试从安全和环境影响的角度进行审查，导致迄今为止活动所需的所有许可证；同样重要的是，许多公众评论期和磋商已经过去公众或特殊利益集团。

4.1.安全

这里不是全面讨论灭菌安全性的地方蚊子，无论是否经过辐照，工程化（RIDL），沃尔巴奇亚-感染，或诸如此类。综合分析，如上述EA和EIS，以及传统的SIT不仅发现好处大于潜在的担忧，而且此外，几乎没有或根本没有现实的关注领域。简单地说，传统SIT具有长期的安全使用历史，包括对抗以哺乳动物为目标的昆虫，如New世界螺丝虫和农作物害虫。RIDL菌株有一个短的额外片段DNA；它不编码任何毒素或有毒基因产物，或者重要的是，不编码任何成分这将赋予任何昆虫或微生物以某种方式获得的选择性优势全部或部分DNA。微生物在其环境中以一定（低）浓度采集DNA样本频率，但昆虫的系统发育记录显示水平基因转移（通过杂交以外的方式转移）即使在数百万年的时间里也极为罕见密切相关物种之间的时间尺度。对于所有这些方法，对于捕食者或食腐动物吃蚊子，或哺乳动物被蚊子叮咬，后果将是就好像这是一只普通的野生蚊子。

4.1.1公众认知

历史上，用于控制农业害虫的灭菌释放方法有相对于替代品（例如杀虫剂），已被广泛接受，因为（i）低环境影响和（ii）相对不引人注目的部署。这已经是尤其是在城市地区。

任何新技术的部署都有许多复杂的问题。根据我们的经验，当公众中的非专业人士有机会讨论并就转基因载体在疾病控制中的潜在用途提出问题，他们倾向于无论教育程度如何，都有一套特定的问题或关注点相关人员的背景。不同疾病之间也没有太大差异国家（DEC）和非流行国家，尽管DEC的个人通常会看到疾病控制的潜在益处更加明确，并在他们可能进行的任何（非正式的）成本效益分析了解病媒、病媒控制方法、疾病传播以及当前和可以理解，未来的控制方法相当低（通常），但对新的想法或方法似乎持怀疑态度，但很感兴趣；当然，没有人发现例如，人们可能会在转基因食品方面找到根深蒂固的立场。一个可能会发现对IRS提议的类似反应，或将捕食者储存起来饮用水，或其他拟议或新的控制方法。

许多常见的或典型的问题在本文的其他地方都有解决（例如，第一个问题通常是，“如果有人被转基因蚊子？”那么最大的一组是关于生态系统后果的：“如果捕食者或清道夫吃了转基因蚊子会发生什么？”“成功的生态后果是什么成功抑制或消除目标物种？”）。其他一些关注点更多地与引入新技术的过程有关，而不是特别是重组DNA技术，甚至是载体控制在这里：

“你为什么不在自己的国家这样做首先？”也可以这样表述

“因为基因方法可能会带来风险，所以应该对其进行测试首先是在它们已经发展起来的国家，而不是发展中国家国家。”

昆虫菌株构建和实验室测试确实已初步完成在发达国家。我们并不认为这是必要的，甚至不一定是可取的，但这只是研究小组地理分布和能够开发灭菌释放新方法的实验室，尤其是高技术方法，如使用重组DNA方法。然而，这不是现场测试和部署的必要案例。这似乎是普遍可取的这应该在有矢量的位置进行，而且可能还包括疾病，即DECs。电位控制区外的任何模拟都不相等在目标地点进行的实验，并在不切实际的位置进行将延迟对地方病环境的益处。

“SIT提供了什么我们还没有的？”

本文的许多其他部分介绍了技术方面的内容。一个关键方面是，“你已经有了什么？”例如，在一些情况下，黄热病疫苗，可能是针对盘尾丝虫病的伊维菌素，目前的方法可以提供良好的控制。对于许多主要的媒介传播疾病，目前的方法似乎无效，或应用时不够有效（几乎根据定义，考虑到这些是主要的疾病（尽管有当前的控制方法和计划）。当前有效的方法，如果任何，都受到病原体或载体潜在耐药性的持续威胁。有在科学界和新的控制方法之外达成了非常广泛的共识，我们迫切需要战略和想法。

5.成功的后果

以上各节涉及到围绕“它会起作用吗？”还有一些问题实际上可以归结为“如果是吗？”

5.1.人类后果-免疫

“蚊虫种群减少将导致人口减少免疫性，从而在某些设置中增加传输。”

任何成功的疾病控制措施的一个后果是，将有更少的人被感染。除了疫苗接种计划这一有争议的例外，这意味着人类的免疫水平将下降，导致更多易感人群。在某些情况下，这可能会增加疾病流行，至少如果放弃成功的控制。也可能是随着时间的推移，羊群免疫力下降将导致变速箱。如果该阈值由此降低到低于控制水平的水平实际上，疾病传播可能会重新开始，尽管水平低于之前。有人认为，这种现象发生在新加坡多年来，严格的病媒控制为登革热提供了良好的防护，但在过去几年中记录了大量病例（雷特1993，Ooi等人。2006，Burattini等人。2008).

事实上，SIT非常适合将病媒种群减少到传播以下即使在零群免疫的情况下，阈值也是最低的。更确切地说传播将导致当地人群失去免疫力导致传播增加的原因应考虑导致矢量的控制方法消除，例如SIT，它对低病媒种群非常有效。如果疫苗将变得可用，即使人群覆盖率很低不完全有效的疫苗，将消除这一群体免疫问题。相反，对于登革热等媒介传播疾病，有效的媒介控制可能是需要与任何疫苗联合使用，但最乐观的是情节。

5.2.可持续性

“基因控制项目起初可能会奏效，但不会可持续发展。”

这些问题都与SIT等基因控制项目无关方法。随后放弃的任何成功控制都存在允许疾病的死灰复燃。例如，埃及伊蚊是有效的主要通过使用滴滴涕（Soper1963、Gubler1998). 20世纪70年代初，由于几种情况。蚊子逐渐重新吸血，到1995年其分布类似于20世纪40年代，在淘汰计划开始之前。然而，这是一个大约十年后，蚊子才得以广泛繁殖，而登革热病毒出现的时间更长被重新引入。尽管现在的情况是蚊子和所有四种登革热血清型在该地区广泛分布，最初的程序持续了数十年保护，即使不需要维护。

农业SIT也有丰富的先例来证明如何保持成功的程序之后的保护。理想的方法取决于媒介物种的特征，是否实现了局部消除再引入（入侵）压力等。以下是三个例子，其中两个非常不同的害虫。

5.2.1.新世界螺杆菌（NWS）-在屏障区释放

最初的NWS SIT项目于1966年在美国根除了这种害虫（布什兰1985)虽然在20世纪70年代和80年代。该项目随后分几个阶段向南推进，途经墨西哥和中美洲至巴拿马。南美洲仍然受到感染。北部和中部通过每周发布40-50次，美国保持了无螺旋虫的状态在达连峡湾（巴拿马南部和哥伦比亚北部），以防止南美洲的再次入侵。生产已进行自20世纪70年代以来，在墨西哥Tuxtla Gutierrez的一家大型阅览室每周最多可容纳5亿只无菌苍蝇，但所需数量较少维护屏障。该工厂现在位于无核武器区，生产被转移到巴拿马的一个新工厂。

在整个大约45年的时间里，美国的NWS根除计划，墨西哥和中美洲的成本估计为12亿美元（2005年美元）（梅耶1994，粮农组织2005，Vargas Teran等人。2005). 在对比每年的这些地区的预计收益估计为13亿美元（Wyss2000，Vargas Teran等人阿尔。2005). 南美洲的重新渗透通过在东部屏障区每周释放5000万只无菌苍蝇来阻止巴拿马和哥伦比亚北部。每年花费约1000万美元进行保护在中美洲和北美，这仍然代表着极高的性价比。

当重新引入/再侵入途径是已知的或可预测的，因此可以被这样的障碍物。

5.2.2.Medfly–消防和预防性释放程序

Medfly通过多种方法从加利福尼亚州淘汰，包括SIT作为实质性组成部分。消灭后，监测（昆虫学监测）在风险区域进行；发现Medfly感染导致消灭反应包括划定诱捕范围、释放无菌昆虫，以及可能使用杀虫剂和其他方法。这可能被描述为消防方法。当引入税率相对较低，但引进途径不明确或多种多样，因此屏障计划不可行。

随着时间的推移，很明显入侵或暴发率相对较高（引入路线有些不确定，但可能是进口受感染的宿主材料，无论是私人公民还是商业人士）。一种新的替代方案因此，1994年引入了维护策略。这是持续预防性的在风险区域释放无菌Medflies，即所谓的预防释放程序。不育雄性总是存在的，所以任何新引进的女性——通常数量较少——很可能会交配很多大量雄性不育，因此新的感染迅速而自动消除。导致从被动方法转变为预防性发布程序野生Medfly捕获数量下降了96%（Enkerlin2005)，Medfly控制项目总成本的一半，1994年至1998年期间，治疗区仅有两起Medfly疫情（Enkerlin2005)年平均值为7或实施前8个月（美国农业部/澳大利亚动植物检疫局1992). 该方法已被明确证明是有效的、可持续的，而且比消防策略便宜得多。这可能是最当重新引入率相对较高时的有效策略。

5.2.3.应变稳定性

“转基因菌株是不稳定的，将迅速破灭向下。”

在SIT战略的背景下，这种说法是不正确的。建模表明1%左右的不稳定率不会影响给定的计划有效性适当的质量控制，以防止故障产品在饲养设施（Phuc等人。2007). 在原则上，自发突变应导致10⁻⁶到10⁻⁷每代人，但这是太低以至于在实验室规模的实验中不容易检测到。重组可能导致以比这更高的速度分解易位菌株。然而，有大量使用不稳定易位菌株的经验Medfly SIT的击穿率肯定很高，但，尽管如此，饲养系统的发展仍然是为了保持高质量、一致性养殖设施（清洁过滤器养殖系统）的输出2005])。此类系统已得到广泛实施目前用于每周生产20多亿只不育雄性。因此，我们预计蚊子不会遇到任何无法克服的困难由于菌株（in）的稳定性，灭菌释放程序。

5.2.4.电阻

“可能会出现阻力并否定该战略。”

耐药性对任何病媒控制策略都是一个潜在问题，甚至对药物或疫苗。然而，在实践中，SIT有着良好的（缺乏）抵抗记录。据报道，在一些案例中，通过各种交配产生了抗性，但通常被发现与大规模饲养昆虫的质量下降有关，可能是由于近亲繁殖；这一点被基因改良迅速逆转。我们知道只有一例通过品种交配获得了合理的抗药性记录在整个50年中，无菌昆虫生产质量没有明显下降+SIT年（Hibino和Iwahashi1991、Koyama等人阿尔。2004). 有人可能会说我们拥有的更少新灭菌方法的经验（遗传、，沃尔巴奇亚等）在这方面，与辐射相比，生物化学可能有一些潜力对这些系统中使用的效应分子的阻力。这不是一个新问题，而且也适用于任何其他化学、杀虫剂或遗传策略。大型现场经验将决定这种阻力的速率在实验室研究中尚未检测到emerge-it。幸运的是，那里有许多可用的效应分子，所以如果这是一个问题，它应该不难培养替代菌株，可能有多个（堆叠）效应器。

一些SIT策略具有额外的阻力管理特性，这将进一步减缓或逆转任何初始耐药性在目标人群中的传播（Alphey等。2007年a,2009).

5.3.生态系统后果

根据我们的经验，大多数问题来自昆虫控制和相关部门以外的人纪律，包括潜在释放区域的非专业人员，关系密切对生态系统的影响大于对人类健康的影响。因此，什么是生态抑制或清除害虫的后果？这显然是“什么如果程序成功”问题。

这是需要逐案考虑的问题。埃及。埃及语原产于非洲的一些地区，但不经意间传播开来在相对较近的过去，人类在世界各地的活动。因此，人们不会期望例如，美洲的任何本地物种都依赖于这种媒介物种。事实上，清除或抑制外来入侵物种可能在某种程度上被考虑令人满意。一般来说，尽管有许多物种（鸟类、鱼类、节肢动物、食腐动物和微生物）将以活的或死的蚊子为食（成年期或未成熟期）他们似乎很少有专家依赖蚊子。即便如此SIT的物种特异性意味着只有一个物种会被移除或抑制；这种方法可能与任何病媒控制方法都可以。此外，如果观察到不可接受的后果，在全球根除目标物种之前，SIT抑制是可逆的。

5.3.1.生态位空洞

“消除单个载体可能会留下一个空白的利基被另一种可能更有害的媒介入侵。”

这显然需要提前考虑，但不太可能是重要的许多设置中存在问题。SIT将用于在给定的设置。是否将其他向量，尤其是更严重的向量排除在此设置之外或者通过主向量的存在来确定生态位？如果是登革热病毒，埃及伊蚊显然是世界各地的主要传播媒介。在其范围与某些区域重叠白纹伊蚊。有可能控制埃及伊蚊将允许数量有所增加或范围白纹伊蚊虽然似乎没有什么实际的这方面的证据。因为结果是将最严重的向量替换为更少的嗜人性，更少的有效载体，这样的结果可能只代表控制净效益的边际减少埃及。埃及语在某些情况下，针对白纹伊蚊在任何情况下都可能是可取的，这当然可以与之结合或遵循从开始，针对埃及伊蚊.

6.投资重点

“展望通过IVM和针对关键媒介物种的强SIT成分，我们如何从中获得这里？”

关键步骤和关键路径是什么？转换字段的唯一步骤是针对蚊媒。无一系列实验室或笼子实验（例如，测量组件或成功的预测因素，如雄性交配竞争力）可以替代这一点。飞行员该项目将从实验室扩大到笼子再到现场，最终进行验证（或否则）城镇规模试点项目的战略。作为附带利益现场试验将产生许多实用的基本信息（例如关于蚊子生态学的信息和遗传学）。

基本技术（饲养、灭菌程序和菌株培养）到位仅针对少数病媒物种。目前有很大的改进机会通过进一步的应变发展可获得的技术。这在逻辑上涉及（i）改进当今最好的技术，致力于开发少数领先物种以及（ii）将这些技术转化为其他关键病媒物种目前还没有必要的菌株和方法。特别是一些投资可以有效地引导开发关键菌株按蚊物种与最好的相匹配伊蚊菌株。

投资的另一个优先事项是改善养育和相关物种的分配系统。技术已经存在或可以从以前的蚊子试验（20世纪70年代）和正在进行的农业项目，但需要建立和测试。对方法开发的适度投资将获得可观的成本回报长期有效性。第三个投资重点是开发培养和认可具有竞争力和影响力的高素质男性目标人群的释放率相对较低。第四个投资重点是与通信和能力建设相关，更好地定义监管审批流程和评估社区相关需求接受/参与。

7.结束语

SIT可能被认为是一种新兴的可行的病媒控制方法。与其他相比SIT的遗传控制方法、必要菌株和技术已经针对几种媒介物种开发，即将进行现场评估。几个技术方面需要进一步投资，与效率、成本效益相关新方法的改进和现场验证。然而，没有许多重要蚊子大规模现场使用SIT的基本技术障碍物种。

致谢

作者是一个SIT工作组的成员，包括病媒控制中心的RIDL7月，比尔和梅琳达·盖茨基金会在西雅图组织的协商会议2008年28日至30日。这篇文章来源于这些讨论。我们感谢Nina Alphey为本文的发展做出贡献，Jorge Hendrichs和Marc Vreysen对接近最终版本的评论。

部分资金来自加州大学董事会国家卫生研究院基金会应对全球重大挑战健康倡议（洛杉矶）。

显露陈述

L.A.在Oxitec Ltd（一家开发方法的公司，例如。RIDL）。R.B.目前受雇于CAA“G。尼科利说，“一个公共社会正在开发SIT方法来对付蚊子。另一个作者声明没有相互竞争的利益。

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文章来自媒介传播疾病和动物传染病由以下人员提供玛丽·安·利伯特公司。