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Differences in growth and virulence between macrolide-resistant and -susceptible Bordetella pertussis

Research Project

Project/Area Number 21K15441
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 49050:Bacteriology-related
Research InstitutionNational Institute of Infectious Diseases

Principal Investigator

Koide Kentaro  国立感染症研究所, 細菌第二部, 主任研究官 (30874276)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords百日咳 / 薬剤耐性 / マクロライド耐性 / 全ゲノム解析
Outline of Research at the Start

百日咳菌(Bordetella pertussis)は痙攣性の発咳を主徴とする急性呼吸器感染症の原因菌である。2018年に治療薬であるマクロライドに対して耐性を示す百日咳菌が日本で初めて分離されたことから、国内での耐性菌の今後の蔓延化が危惧されている。これまでの研究から百日咳菌は23S rRNA上のA2047G変異によってマクロライド耐性を獲得することが知られている。本研究ではA2047G変異が百日咳菌の増殖性や病原性に与える影響を明らかにする。さらに、マクロライド耐性菌の増殖性や病原性を日本国内で流行している非耐性菌と比較することで、国内での蔓延化の可能性や蔓延化を防ぐ方法について考察する。

Outline of Final Research Achievements

This study reveals that Bordetella pertussis, the causative agent of whooping cough, is likely to acquire resistance to macrolide antibiotics without incurring significant disadvantages in terms of growth or survival. Moreover, it was confirmed that B. pertussis retains its macrolide resistance even after prolonged cultivation in an environment devoid of macrolide selective pressure. Additionally, whole-genome analysis suggests that macrolide-resistant B. pertussis has been introduced from China to Japan. These findings indicate a high potential for the future spread of macrolide-resistant B. pertussis in Japan.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、マクロライド耐性獲得に伴う百日咳菌株の表現型がマクロライド感受性百日咳菌株と大きく異ならないことを初めて明らかにした。また、マクロライド耐性百日咳菌の完全長ゲノム配列を解明し、国際的なデータベースに登録したことは、今後の百日咳菌研究において極めて重要な基礎情報を提供する。これにより、効果的な治療法の開発や予防戦略の構築に寄与することが期待される。さらに、本研究の成果は、マクロライド耐性百日咳菌が今後蔓延化する可能性が高いことを示しており、公共衛生上の対応策を強化するための科学的根拠を提供する点で社会的意義も高いと言える。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Whole-genome comparison of two same-genotype macrolide-resistant Bordetella pertussis isolates collected in Japan2024

    • Author(s)
      Koide Kentaro、Uchitani Yumi、Yamaguchi Takahiro、Otsuka Nao、Goto Masataka、Kenri Tsuyoshi、Kamachi Kazunari
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 19 Issue: 2 Pages: e0298147-e0298147

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0298147

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Complete Genome Sequence of a Macrolide-Resistant Bordetella pertussis Isolated in Japan2022

    • Author(s)
      Koide Kentaro、Yamaguchi Takahiro、Katsukawa Chihiro、Otsuka Nao、Kenri Tsuyoshi、Kamachi Kazunari
    • Journal Title

      Microbiology Resource Announcements

      Volume: 11 Issue: 10

    • DOI

      10.1128/mra.00718-22

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Comparative Genomic Analysis of Macrolide Resistant Bordetella pertussis Isolated in Japan2023

    • Author(s)
      Kentaro Koide, Tomomi Uchitani, Takahiro Yamaguchi, Nao Otsuka, Masataka Goto, Tsuyoshi Kenri, Kazunari Kamachi
    • Organizer
      第96回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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