Development of a novel agent to control Bordetella pertussis infection

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19378
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 49:Pathology, infection/immunology, and related fields
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Horiguchi Yasuhiko 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (00183939)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西田 隆司 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (20845200) ; 平松 征洋 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (90739210)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: 百日咳 / 二成分制御系 / 感染制御

Outline of Final Research Achievements

The pathogenicity of Bordetella pertussis(Bp) is regulated by the BvgAS two-component system. This study aimed to seek an agent that converts Bp to be nonpathogenic by inactivating the BvgAS system, which may provide an antibiotic-free therapeutic measure against Bp infection. To this end, we established a reporter system consisting of four distinct Bp reporter strains carrying the GFP gene and upstream promotors for genes explicitly expressed in the BvgAS active or inactive states. The screening of the FDA-approved drug library using the four reporter strains demonstrated that lonidamine an anticancer compound, inactivates the BvgAS system at 50 nM. The isothermal titration calorimetry revealed the direct binding of lonidamine to the periplasmic VFT2 domain of BvgS.

Free Research Field

細菌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

感染症である百日咳の治療には菌の排除のためにマクロライド系の抗生剤が第一選択薬として使用されているが 、近年世界各国でマクロライド耐性の本菌の分離が報告されており、米国疾病予防管理センターは本菌の薬剤耐性化を潜在的脅威として注意を喚起している。このため抗生剤に頼らない本菌の感染制御法の開発が模索されているところである。本研究成果はlonidamineが新しい感染制御法に使用する格好の薬剤候補として考えられることを示唆しており、この方面の研究進展に著しく貢献する可能性を秘めていると研究代表者らは考えている。