Designing a seed compound to inhibit inflammation-related molecules exacerbating infectious diseases

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K21490
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 47:Pharmaceutical sciences and related fields
• Research Institution: Asahikawa Medical College (2022); Keio University (2020-2021)
• Principal Investigator: Hara Hideki 旭川医科大学, 医学部, 教授 (30456892)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2023-03-31
• Keywords: 感染症 / 炎症 / 薬剤耐性菌

Outline of Final Research Achievements

The drug resistance of various pathogenic bacteria, such as Staphylococcus aureus, has become a significant medical problem, and the urgent development of new treatment methods is necessary. We found that the inflammasome, an innate immune system, exacerbates Gram-positive bacteria infection. Therefore, in this study, we investigated whether inhibiting the inflammasome response could improve the infection and designed a new inhibitory seed compound. When we infected inflammasome-deficient mice with methicillin-resistant Staphylococcus aureus clinical isolates, the bacterial growth in vivo decreased compared with wild-type mice. Since the aggregation of ASC is essential for the inflammasome activation, we designed an inhibiting compound and introduced it into macrophages, resulting in the observed inhibition of the inflammasome response.

Free Research Field

感染症学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

抗生物質の頻用により黄色ブドウ球菌や結核菌などの薬剤耐性化が世界的な問題となっており、感染症に対する新規治療法の立案が早急な課題となっている。新規抗菌薬の開発も進められているが新たな耐性菌の出現が懸念されていることから、大きな治療方針の転換が求められている。われわれはグラム陽性菌感染においてインフラマソーム応答が負に働くことに着目し、感染治療に応用する挑戦的研究を立案した。その結果、インフラマソーム応答を阻害することで薬剤耐性黄色ブドウ球菌の感染病態を改善することができた。また、インフラマソームを標的とした新規阻害化合物の設計および合成も順調に進行していることから将来的な実用化が期待される。