Research Article

Immunological surveillance using anti-gSG6-P1 IgG biomarker reveals spatio-temporal dynamics of Anopheles exposure and gaps in malaria risk assessment in the Greater Mekong Subregion

La surveillance immunologique utilisant le biomarqueur IgG anti-gSG6-P1 révèle la dynamique spatio-temporelle de l’exposition aux Anophèles et les lacunes dans l’évaluation des risques de paludisme dans la sous-région du Grand Mékong

¹ Department of Entomology, Faculty of Agriculture, Kasetsart University, Ngamwongwan Road, Bangkok 10900, Thailand
² HSM, University of Montpellier, CNRS, IRD, 15 Avenue Charles Flahault, Montpellier 34093, France
³ Department of Medical Entomology, Faculty of Tropical Medicine, Mahidol University, Ratchawithi Road, Bangkok 10400, Thailand
⁴ National Center for Genetic Engineering and Biotechnology (BIOTEC), Phahon Yothin Road, Pathum Thani 12120, Thailand
⁵ Vector-borne Disease Control Unit (10.1.3), Division of Vector Borne Diseases, Department of Disease Control, Ministry of Public Health, Krung Thai Road, Sisaket 33150, Thailand
⁶ Interdisciplinary Centre for Mathematical and Computational Modelling, University of Warsaw, 26/28 Krakowskie Przedmiescie, Warsaw 00-927, Poland
⁷ Espace-DEV, French National Research Institute for Sustainable Development, 500 rue Jean-François Breton, Montpellier 34393, France
⁸ Research and Lifelong Learning Center for Urban and Environmental Entomology, Kasetsart University Institute for Advanced Studies, Kasetsart University, Ngamwongwan Road, Bangkok 10900, Thailand
⁹ Royal Society of Thailand, Chaeng Watthana Road, Bangkok 10210, Thailand

^* Corresponding authors: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. ; This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Received: 8 June 2025
Accepted: 5 February 2026

Abstract

Entomological parameters such as mosquito biting rates often fail to capture variability in human behavior, thereby limiting its accuracy for assessing the population-level malaria risk. This study investigated the use of previously described Anopheles gambiae-based anti-salivary biomarker, anti-gSG6-P1, as a serological marker for Anopheles exposure, and examined key entomological, human, and environmental risk factors in Sisaket Province, Thailand. Blood samples were collected via finger prick from the same set of 184 participants across three seasons: rainy (August 2022), cool-dry (December 2022), and hot-dry (April 2023). Anti-gSG6-P1 IgG levels were quantified using ELISA. Factor Analysis of Mixed Data revealed that seasonality exerted the strongest influence on anti-gSG6-P1 IgG levels, which was likely driven by human activities, particularly the frequency of rubber tapping activity in the areas where Anopheles dirus is present. A higher frequency of rubber plot entry (5–7 days/week) significantly increased anti-gSG6-P1 IgG responses (1.08 ± 0.36) compared with the lower frequency group (0–4 days/week) (0.96 ± 0.35). Furthermore, our findings revealed the complex interplay between anti-gSG6-P1 IgG levels and the seasonality of human behavioral and vector dynamics. These factors highlight key limitations of the anti-gSG6-P1 IgG biomarker in the Greater Mekong Subregion, particularly the lack of well-characterized anti-gSG6-P1 IgG serological response kinetics in regions where predominant vector species exhibit low salivary peptide homology to An. gambiae. These findings emphasize the need for new serological tools tailored to malaria vector species present in the Subregion to improve malaria risk assessment and strengthen vector control strategies.

Résumé

Les paramètres entomologiques tels que le taux de piqûres de moustiques ne permettent souvent pas de saisir la variabilité du comportement humain, ce qui limite leur précision pour évaluer le risque de paludisme au niveau de la population. Cette étude examine l’utilisation du biomarqueur antisalivaire anti-gSG6-P1, précédemment décrit et basé sur Anopheles gambiae, comme marqueur sérologique de l’exposition aux anophèles, et examine les principaux facteurs de risque entomologiques, humains et environnementaux dans la province de Sisaket, en Thaïlande. Des échantillons sanguins ont été prélevés par piqûre à la pulpe du doigt sur le même groupe de 184 participants au cours de trois saisons : pluvieuse (août 2022), fraîche et sèche (décembre 2022) et chaude et sèche (avril 2023). Les taux d’IgG anti-gSG6-P1 ont été quantifiés par des tests ELISA. L’analyse factorielle des données mixtes a révélé que la saisonnalité exerce la plus forte influence sur les taux d’IgG anti-gSG6-P1, probablement en raison des activités humaines, en particulier la fréquence de la récolte du caoutchouc dans les zones où Anopheles dirus est présent. Une fréquence plus élevée d’entrée dans les plantations d’hévéas (5 à 7 jours par semaine) augmente considérablement les réponses anti-gSG6-P1 IgG (1,08 ± 0,36) par rapport au groupe à fréquence plus faible (0 à 4 jours par semaine) (0,96 ± 0,35). De plus, nos résultats révèlent l’interaction complexe entre les taux d’IgG anti-gSG6-P1 et la saisonnalité du comportement humain et de la dynamique des vecteurs. Ces facteurs mettent en évidence les principales limites du biomarqueur anti-gSG6-P1 IgG dans la sous-région du Grand Mékong, en particulier l’absence de cinétique de réponse sérologique anti-gSG6-P1 IgG bien caractérisée dans les régions où les espèces vectrices prédominantes présentent une faible homologie peptidique salivaire avec An. gambiae. Ces résultats soulignent la nécessité de disposer de nouveaux outils sérologiques adaptés aux espèces vectrices d’agents du paludisme présentes dans la sous-région afin d’améliorer l’évaluation des risques de paludisme et de renforcer les stratégies de lutte antivectorielle.