Jean-Marie Pagès, René Courcol, Pei Zhou, Marie Titecat, Nadine Lemaître, Thierry Lambert, Eric J. Toone, Audrey Charlet, Florent Sebbane, Didier Hocquet, Chul-Jin Lee, Xiaofei Liang, Centre d’Infection et d’Immunité de Lille (CIIL) - U1019 - UMR 8204 ( CIIL ), Institut Pasteur de Lille, Réseau International des Instituts Pasteur ( RIIP ) -Réseau International des Instituts Pasteur ( RIIP ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -IFR142-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Duke university [Durham], Department of Biochemistry, Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), Unité Bactéries, Pathogènes et Santé ( UBaPS ), Université Paris-Sud 11 - Faculté de médecine ( UP11 UFR Médecine ) -Université Paris-Saclay, Transporteurs membranaires, chimioresistance et drug-design ( TMCD2 ), Aix Marseille Université ( AMU ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204 (CIIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)-Université de Lille-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut Pasteur de Lille, Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP), Duke University [Durham], Duke University Medical Center, Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Bactéries, Pathogènes et Santé (UBaPS), Faculté de Pharmacie, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Transporteurs membranaires, chimioresistance et drug-design (TMCD2), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE)
International audience; Inhibitors of uridine diphosphate-3-O-(R-3-hydroxymyristoyl)-N-acetylglucosamine deacetylase (LpxC, which catalyses the first, irreversible step in lipid A biosynthesis) are a promising new class of antibiotics against Gram-negative bacteria. The objectives of the present study were to: (i) compare the antibiotic activities of three LpxC inhibitors (LPC-058, LPC-011 and LPC-087) and the reference inhibitor CHIR-090 against Gram-negative bacilli (including MDR and XDR isolates); and (ii) investigate the effect of combining these inhibitors with conventional antibiotics.MethodsMICs were determined for 369 clinical isolates (234 Enterobacteriaceae and 135 non-fermentative Gram-negative bacilli). Time–kill assays with LPC-058 were performed on four MDR/XDR strains, including Escherichia coli producing CTX-M-15 ESBL and Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii producing KPC-2, VIM-1 and OXA-23 carbapenemases, respectively.ResultsLPC-058 was the most potent antibiotic and displayed the broadest spectrum of antimicrobial activity, with MIC90 values for Enterobacteriaceae, P. aeruginosa, Burkholderia cepacia and A. baumannii of 0.12, 0.5, 1 and 1 mg/L, respectively. LPC-058 was bactericidal at 1× or 2× MIC against CTX-M-15, KPC-2 and VIM-1 carbapenemase-producing strains and bacteriostatic at ≤4× MIC against OXA-23 carbapenemase-producing A. baumannii. Combinations of LPC-058 with β-lactams, amikacin and ciprofloxacin were synergistic against these strains, albeit in a species-dependent manner. LPC-058's high efficacy was attributed to the presence of the difluoromethyl-allo-threonyl head group and a linear biphenyl-diacetylene tail group.ConclusionsThese in vitro data highlight the therapeutic potential of the new LpxC inhibitor LPC-058 against MDR/XDR strains and set the stage for subsequent in vivo studies.