mRNAが体内で『小さな抗体』を作り、細菌の毒素から身体を守る―多剤耐性菌の脅威に挑む、メッセンジャーRNAを用いた次世代抗体治療―

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2026-04-09 京都府立医科大学

京都府立医科大学と東京科学大学の研究グループは、メッセンジャーRNA(mRNA)を用いて体内で「小さな抗体」を作り出し、多剤耐性緑膿菌から身体を守る次世代抗体治療を開発した。緑膿菌は「III型分泌装置」と呼ばれる針状構造を用いて細胞内に毒素を注入するが、研究チームはこの針先を塞ぐ単鎖抗体を発現するmRNAを設計した。抗体からFc領域を除去して小型化することで、感染した肺への送達効率を向上させ、マウス実験で高い治療効果を確認した。また、免疫力低下患者を模倣したモデルでも有効性を示し、多剤耐性菌感染症への新たな治療戦略となる可能性を示した。mRNA医薬と抗体工学を融合した技術であり、緑膿菌に限らず世界的課題となる薬剤耐性菌への応用も期待される。研究成果は2026年4月9日に Nature Communications にオンライン掲載された。

mRNAが体内で『小さな抗体』を作り、細菌の毒素から身体を守る―多剤耐性菌の脅威に挑む、メッセンジャーRNAを用いた次世代抗体治療―
図1 本研究の概要

<関連情報>

Fc領域を持たない単鎖抗体を発現するmRNAを用いた、多剤耐性緑膿菌による気道感染の治療 Fc-free single-chain antibody mRNA therapy for airway infection of multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa

Mao Kinoshita,Ken Kawaguchi,Yuki Mochida,Nguyen B. T. Le,Atsushi Kainuma,Naoko Takeda-Miyata,Motohiro Kojima,Teiji Sawa & Satoshi Uchida
Nature Communications  Published:09 April 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-71040-8

Abstract

With the growing threat of antimicrobial resistance (AMR), alternatives to conventional antibiotics are urgently needed. Here, we show that mRNA-based therapeutics encoding single-chain variable fragment (scFv) antibodies—small, targeted antibody derivatives—provide robust protection against Pseudomonas aeruginosa, a major multidrug-resistant pathogen. We target the bacterial type III secretion system (T3SS), a needle-like apparatus used by the pathogen to inject toxins into host cells. When delivered intravenously via lipid nanoparticles, the scFv-encoding mRNA prompts sustained protein production, overcoming the typically short half-life of small antibody fragments. This treatment mitigates lung inflammation, reduces bacterial load, and improves survival in clinically relevant models, including immunocompromised mice infected with multidrug-resistant, exoU-positive (highly cytotoxic) clinical isolates. We find that Fc-free scFv antibodies, consisting only of the antigen-binding domain, migrate more efficiently from the bloodstream to the lung epithelium—the primary site of infection—than their larger counterpart conjugated to an Fc domain. This enhanced tissue penetration results in superior therapeutic outcomes. Overall, mRNA-encoded, Fc-free antibody fragments represent a promising and versatile platform for combating life-threatening bacterial infections without relying on traditional antibiotics.

細胞遺伝子工学
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