オズワルド・エイブリー
オズワルド・エイブリー・ジュニア
FRS [ 2 ]
1937年のオズワルド・エイブリー・ジュニア
生まれる（1877年10月21日）1877年10月21日
ハリファックス、ノバスコシア州、カナダ[ 3 ]
死亡1955年2月20日（1955年2月20日）（77歳）
ナッシュビル、テネシー州、アメリカ合衆国[ 3 ]
母校コルゲート大学（学部） コロンビア大学（博士課程）
知られている
受賞歴
科学者としてのキャリア
フィールド分子生物学[ 1 ]
機関ロックフェラー大学病院

オズワルド・セオドア・エイブリー・ジュニア（1877年10月21日 - 1955年2月20日）は、カナダ系アメリカ人の医師であり、医学研究者でした。彼はキャリアの大部分をニューヨーク市のロックフェラー病院で過ごしました。エイブリーは初期の分子生物学者の一人であり、免疫化学の先駆者でもありましたが、遺伝子と染色体の材料であるDNAを単離した実験（1944年に同僚のコリン・マクロードとマクリン・マッカーティと共に発表）で最もよく知られています。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

ノーベル賞受賞者のアルネ・ティセリウスは、エイブリーは1930年代、1940年代、1950年代を通してノーベル賞候補に挙がっていたにもかかわらず、その研究でノーベル賞を受賞できなかった最もふさわしい科学者であると述べた。[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

月のクレーター「エイブリー」は彼に敬意を表して名付けられました。

家族

オズワルド・エイブリーの祖父はジョセフ・ヘンリー・エイブリーです。[ 10 ]彼は製紙家で、オックスフォード大学で製紙を担当していました。[ 10 ]彼は両面印刷可能な薄い紙の製造方法を発見しました。この紙はオックスフォード聖書の製造に使用されました。[ 10 ]

エイブリーの父、ジョセフ・フランシス・エイブリーは1846年ノーフォーク州ノーウィッチで生まれ、バプテスト伝道師C.H.スポルジョンの影響を受けてバプテスト派の牧師になった。 [ 10 ]彼は1870年に妻エリザベス・クラウディと結婚し、3年間イギリスで過ごし、そこでバプテストとして牧師としての奉仕を続けた。[ 10 ]その後、友人たちの反対を押し切って、神の意志だと信じて妻とともにノバスコシア州ハリファックスに移住した。 [ 10 ]彼は14年間ハリファックスで牧師を務めた後、ニューヨーク市のマリナーズ寺院に行き、そこで騒々しく貧困に苦しむ群衆に説教した。[ 11 ]在任中、彼は『人生の航海』と題する啓発的な小冊子を出版し、教会の出版物『つぼみと花』を編集し、「エイブリーのオーラリン」として知られる製剤の特許を取得し販売を試みたが、あまり成功しなかった。[ 12 ] 1890年12月に自宅が全焼した際、ニューヨークのバプテスト派のコミュニティが団結して費用を援助し、その中にはジョン・D・ロックフェラーもいた。[ 12 ]彼は1892年に亡くなり、妻エリザベス・エイブリーは未亡人となった。[ 13 ]

エイヴリーの母エリザベス・クラウディは、夫の教会をコミュニティセンターに育て上げた中心人物でした。[ 14 ]ジョセフ・フランシス・エイヴリーの死後も、彼女は「つぼみと花」という出版物の編集を続けました。[ 14 ]彼女はバプテスト・シティ・ミッション協会でも活動を続け、そこでスローン家、ヴァンダービルト家、ロックフェラー家など多くの富裕層と交流を深めました。[ 14 ]

オズワルドには二人の兄弟がいた。兄のアーネストと弟のロイである。[ 14 ]アーネストは才能豊かな子供だったが、幼い頃に病気になった。[ 14 ]ロイは兄のオズワルドの後を継ぎ、細菌学の道を歩んだ。[ 5 ]彼は最終的にテネシー州ナッシュビルのヴァンダービルト医科大学で教鞭をとった。[ 5 ]

幼少期と教育

オズワルド・エイブリーは1877年、ノバスコシア州ハリファックスで、バプテスト派の牧師フランシス・ジョセフ・エイブリーと妻エリザベス・クラウディの子として生まれた。この夫婦は1873年にイギ​​リスから移住していた。オズワルド・エイブリーは、ハリファックスの北端にあるモラン・ストリートの小さな木造の長屋で生まれ育った。この長屋は現在、文化遺産に指定されている。[ 15 ]エイブリーが10歳のとき、家族はニューヨーク市のローワー・イースト・サイドに転居した。オズワルド・エイブリーは幼いころから教会の活動に参加し始めた。[ 16 ]彼と兄のアーネストは、教会で演奏していたドイツ人音楽家からコルネットの演奏方法を学びました。[ 16 ]すぐに、2人とも教会で演奏するようになった。[ 16 ]兄弟はマリナーズ寺院の階段で演奏し、信者を引き付けた。[ 17 ] [ 16 ]アーネストは病気になり続けられなかったが、オズワルドは諦めずに続けた。[ 18 ]彼は才能を発揮し、アントニン・ドヴォルザークの交響曲第5番『新世界より』をウォルター・ダムロッシュ指揮の国立音楽アカデミーで演奏した。[ 18 ]

オズワルド・エイブリーは1896年にコルゲート大学に入学した。[ 18 ]コルゲートはバプテスト系の学校であったが、エイブリーが在学していた時代には正統派に対する反抗の兆候が見られた。[ 18 ]エイブリーは最終学年の時、クラスメート数名と共に哲学の教授に、キリスト教信仰の信憑性を探求できる形而上学の授業を新設するよう頼んだ。[ 19 ]エイブリーの最終学年はすべて選択科目だったが、多くの選択科目が提供されていたにもかかわらず、彼は科学の選択科目を一つも取らなかった。[ 20 ]エイブリーはコルゲート大学在学中、非常に優秀な成績を収めた。[ 20 ] 1年生の時は全科目で10点満点中8.5点以上、2年生から最終学年までは10点満点中9点以上を獲得した。[ 20 ]エイブリーの最高の成績は人前で話す授業で、9.5点を下回ったことはなかった。[ 20 ]彼は友人のエマーソンと弁論大会で同点になったこともある。[ 20 ]エイブリーはコルゲート大学で人文学の学士号を取得し、1900年の卒業生であった。[ 21 ] [ 20 ]

オズワルド・エイブリーは、1900年後半にニューヨークのコロンビア大学内科外科大学で医学の勉強を始めました。 [ 20 ]大学では、細菌学と病理学を除くすべての科目で優秀な成績を収めました。[ 22 ] 1904年に医学の学位を取得し、一般内科の診療を始めました。[ 23 ]エイブリーは、自分が治せない慢性疾患の患者を診るのが好きではありませんでした。[ 23 ] 1907年にホーグランド研究所でベンジャミン・ホワイトの副所長として働き始めるまで、医師として働きました。[ 24 ]

ホーグランド研究所

ホーグランド研究所で、彼はヨーグルトやその他の発酵乳製品の細菌学とそれらが腸内細菌に及ぼす影響について研究を始めました。[ 25 ]彼はその研究結果を「ブルガリクス型乳酸菌に関する観察」にまとめました。[ 26 ] 1909年から1913年にかけて、彼は細菌学、免疫学、化学のアプローチを用いて医学研究を行いました。[ 26 ]

ホワイトは一時期、結核を患っていた。[ 26 ]エイブリーはホワイトに付き添ってトルデア療養所に治療を受けた。[ 26 ]その後、エイブリーは療養所に戻って休暇を過ごした。[ 26 ]彼は結核に興味を持つようになり、トルデア研究所で研究を始め、結核の臨床的・実験的側面を研究した。[ 26 ]ここで彼は活動期の結核患者の血液培養を100回連続で行った。[ 26 ]二次感染の証拠は一度も見つからなかった。[ 26 ]彼の綿密な臨床研究はロックフェラー研究所のルーファス・コール博士の目に留まった。 [ 26 ]

ホグランドで、エイブリーは結核菌由来の生成物の化学的、毒物学的研究を行った。[ 27 ]同僚のホワイトとともに、彼は生成物をアルカリ性エタノールで抽出した。[ 27 ]この研究は1912年に発表された。[ 27 ]これは、細菌の化学構造を用いて細菌の活動を観察・分析するという彼の体系的な努力をさらに示すものとなった。[ 27 ] 1911年、エイブリーはHKマルフォード社のスタッフに細菌学的手法を指導し、彼らは彼に抗毒素とワクチンの工業的生産方法を授けた。[ 27 ]

ホーグランド在籍中、エイブリーは9本の論文を発表し、そのうちの1本は「オプソニンとワクチン療法」に関する章でした。[ 27 ]この章はNBポッター博士と共同執筆したもので、当時人気の医学雑誌『ヘアーズ・モダン・トリートメント』に掲載されました。[ 27 ]エイブリーはまた、ホーグランドで看護学生向けの講義も担当しました。[ 27 ]講義の中で、彼はくしゃみによる病原体の拡散の危険性について説明しました。[ 27 ]講義中、彼は「教授」と「フェス」というあだ名で呼ばれていました。[ 27 ]ホーグランドで勤務中、エイブリーはロックフェラー研究所から2通の書面による内定通知を受け取りましたが、どちらも辞退しました。[ 28 ]エイブリーは、ロックフェラー研究所のルーファス・コールが直接彼に内定を申し出るまで、この申し出を受け入れませんでした。[ 28 ]

ロックフェラー研究所

オズワルド・エイブリーは1913年にロックフェラー研究所に助手として入所し、1915年には准会員となった。[ 28 ] 1919年、エイブリーは准会員に昇格した。[ 28 ] 1923年に正会員となった。[ 28 ]同研究所では、コール、エイブリー、アルフォンス・ドシェが、肺炎を引き起こす細菌である肺炎球菌株に対する最初の有効な免疫血清を開発した。この血清は感染した馬の血液から作られた。[ 29 ]

研究により、異なる患者から分離された様々な肺炎菌培養物は、それぞれ異なる免疫学的特性を持つことが示されました。[ 30 ]このため、全ての異なる菌株に有効な血清の開発は困難でした。[ 30 ]肺炎球菌には、I型、II型、III型、IV型の4つの主要なグループが発見されていました。[ 31 ]エイブリーは、健康な人と肺炎症状のある人における様々な肺炎球菌の分布を調査しました。[ 32 ]エイブリーは、II型肺炎球菌の異なるサブグループを発見しました。[ 31 ]これらのグループは、特定の側面で基準菌株に類似していました。[ 31 ]しかし、II型のサブグループには、他の主要な肺炎球菌グループにはない類似点がありました。[ 31 ]エイブリーは、1915年に「肺炎球菌の種類と大葉性肺炎との関係」という論文で、この発見の結果について記しました。[ 32 ]同論文では、健康そうに見える人も肺炎のキャリアである可能性があると主張している。[ 32 ]エイブリーはまた、患者に適切な血清を決定する際に、肺炎球菌の凝集反応に基づいて株の種類を識別することが重要であると示唆した。[ 32 ]エイブリーは、より重篤な症状を引き起こす肺炎球菌株は、それほど重篤ではない株よりも毒性が高いと示唆した。[ 32 ] II 型肺炎に有効な血清が開発された。[ 33 ]エイブリーは馬で血清をテストした。[ 32 ] [ 33 ]彼は血清を処理し、その抗肺炎球菌活性を測定した。[ 32 ] [ 33 ]エイブリーは血清を濃縮し、外来タンパク質の量を最小限にとどめた。[ 32 ]エイブリーは、この改良点を説明するモノグラフ「急性大葉性肺炎: 予防と血清治療」を執筆した。[ 33 ]

エイブリーはドシェズが肺炎患者の血液と尿に見つかる特定の可溶性物質を研究するのにも協力した。[ 34 ]尿サンプルに特定の可溶性物質が含まれているため、培養を待たずに肺炎の種類を迅速に検査することができた。[ 35 ]エイブリーとハイデルベルガーは、異なる肺炎菌株の莢膜がそれぞれ異なる多糖体構造を持っていることに気づき、多糖体が免疫特異性において役割を果たしていると結論付けた。[ 36 ]特定の可溶性物質に関する研究から、抗血清を設計するには生物の化学組成の要因を考慮することが重要であることがわかった。[ 32 ]エイブリーは1923年から1929年の間に特定の可溶性物質の発見に関する論文を発表し、さらに1933年にはゲーベルと共同で論文を発表した。[ 37 ]彼は1934年までゲーベルと共同研究を行い、その後、彼の退職後も研究を継続した。[ 37 ]その後、エイブリーは、活性タンパク質がすべての肺炎球菌株に対して同じであるが、他の細菌のそれとは異なることを観察した後、タンパク質が肺炎球菌の特異性を決定すると結論付けました。[ 38 ]

エイブリーは1943年に退職し、研究所の名誉会員となった。[ 28 ]しかし、彼は1948年まで研究室で働き続けた。[ 28 ]

1918年のインフルエンザ大流行における病原体をめぐる議論

1918 年のインフルエンザの大流行がピークを迎えたころ、この病気の原因は細菌、具体的にはインフルエンザ菌（当時は「ファイファー桿菌」または「バチルス・インフルエンザ」と呼ばれていた）であるという説が主流であった。これはドイツの細菌学者リチャード・ファイファーによって初めて分離された微生物で、彼は数十年前に季節性インフルエンザに感染した患者の鼻腔サンプルでこの細菌を特定しており、1918 年の流行の患者から採取されたサンプルの多くでも検出されたが、すべてではなかった。[ 39 ]一部の患者でインフルエンザ菌を 分離できなかったのは、一般的に細菌の培養が困難だったためと考えられていた。[ 39 ]

ロックフェラー研究所のピーター・オリツキーとフレデリック・ゲイツは、感染患者の鼻汁を細菌除去バークフェルトフィルターで濾過した後でもウサギの肺で疾患を引き起こす可能性があることを発見したが、他の研究者は彼らの結果を再現することができなかった。エイブリーは当初オリツキーとゲイツのデータに疑問を抱き、インフルエンザ菌仮説の証明に乗り出した。この目的のために、彼はインフルエンザ菌用の改良培地を開発し、これは広く採用され、偽陰性の可能性を低減した。[ 39 ]しかし、インフルエンザ菌は依然としてすべてのインフルエンザ患者から検出されなかった。インフルエンザの真の原因であるウイルスは、1930年代まで発見されなかった。[ 40 ]

遺伝子の基礎となるDNA

インフルエンザの大流行後、エイブリーは肺炎球菌の研究に戻り、R株とS株を特定しました。後者は病気を引き起こし、多糖類の莢膜を持つのに対し、前者は莢膜を持たず無害でした。 1928年のグリフィスの実験では、莢膜を形成する能力は、S株の細菌が先に死滅したとしても、S株の細菌からR株の細菌に移ることが示されました。

長年、遺伝情報は細胞タンパク質に含まれていると考えられていた。フレデリック・グリフィスの研究を引き継ぎ、エイブリーはコリン・マクラウド、マクリン・マッカーティとともに遺伝の謎に取り組んだ。エイブリーは1943年にロックフェラー研究所から名誉教授の地位を授与されたが、60代後半になっても5年間研究を続けた。1944年、ロックフェラー研究所の医学研究病院で、オズワルド・エイブリーはコリン・マクラウド、マクリン・マッカーティとともにS株の細菌を分離し、熱で死滅させた。[ 41 ] [ 42 ]彼らは利用可能な技術を使用して細菌からさまざまな高分子（タンパク質、RNA 、DNA）を除去した。 [ 41 ] [ 42 ]次に、さまざまな物質が除去された死滅したS株の細菌を、生きたR株の細菌と一緒にした。[ 41 ] [ 42 ]エイブリーは、生きたR株細菌がS株細菌に変態しないのであれば、失われた物質には遺伝情報が含まれており、それが「変態の原理」であるという仮説を立てた。[ 41 ] [ 42 ]タンパク質をプロテアーゼ酵素で除去し、S株細菌をR株細菌に移すと、R株はS株に変態した。[ 41 ] [ 42 ]したがって、タンパク質は「変態の原理」ではなかった。[ 41 ] [ 42 ]次に、S株細菌をリボヌクレアーゼで処理してRNAを分解し、残りのS株を生きたR株細菌と一緒に置いた。[ 41 ] [ 42 ] R株はそれでもS株に変態したため、RNAは変態物質ではないことが示唆された。[ 41 ] [ 42 ]最後に、S株細菌をデオキシリボヌクレアーゼ酵素で処理してDNAを除去し、S株細菌を生きたR株細菌と一緒に置いた。[ 41 ] [ 42 ]この処理後、R株細菌はS株細菌に変化しなかった。[ 41 ] [ 42 ]形質転換が見られなかったことから、R株をS株の細菌に形質転換させた物質はDNAであり、それが細胞内の遺伝情報の運搬体であることが示唆された。[ 43 ] [ 44 ] [ 42 ] [ 41 ]

「提示された証拠は、デオキシリボース型の核酸が肺炎球菌III型の変化原理の基本単位であるという信念を支持する」というエイヴリーの結論は、エルヴィン・シャルガフに大きな影響を与えた。シャルガフはこの言葉を読んだ後、後にシャルガフの法則で明らかにすることになる「遺伝の化学」の特定に研究を捧げた。シャルガフは後に、「この変化は細胞の永久的に遺伝する変化を表すため、この変化の原因となる物質の化学的性質が初めて解明された。これほど少ない言葉で多くのことを語ったことは稀である」と述べている。[ 45 ]

アルフレッド・ハーシーとマーサ・チェイスは、1952年にハーシー・チェイス実験によってエイブリーの研究をさらに推し進めました。これらの実験は、ワトソンとクリックによるDNAのらせん構造の発見、ひいては現代遺伝学と分子生物学の誕生への道を開きました。この出来事について、エイブリーはヴァンダービルト大学医学部の細菌学者である末弟のロイへの手紙の中でこう記しています。「シャボン玉を吹くのは楽しいけれど、誰かがやろうとする前に自分で穴を開ける方が賢明だ。」[ 46 ]

ノーベル賞受賞者のジョシュア・レーダーバーグは、エイブリーと彼の研究室が「現代のDNA研究の歴史的な基盤」を提供し、「遺伝学と生物医学全般における分子革命の象徴」となったと述べた。

退職と晩年

ロックフェラー研究所で働いていたとき、エイブリーはバセドウ病にかかり、それが気分の浮き沈みとイライラの原因となった。[ 47 ]甲状腺摘出手術を受けた後、エイブリーは再び活発になり、セーリングを始め、このスポーツの虜になった。[ 47 ]その後まもなく、彼はテネシー州ナッシュビルで引退し、兄とその家族の近くに住み、科学者としてではなく、感じの良い家族思いの男、親切な田舎紳士として見なされた。[ 48 ] 米国南部にいる間、エイブリーは地元の植物に特別な関心を持ち、庭師のように花や木について学び、それらを鑑賞した。[ 48 ]

エイブリーの核酸研究への熱意は引退後も続き、ヴァンダービルト医科大学医学部長のヒュー・モーガン博士と研究を続けました。[ 48 ]モーガン博士は国防総省から連鎖球菌感染に対する免疫を研究するための研究助成金を受けており、エイブリーに研究を手伝うよう説得しました。[ 48 ]エイブリーはこの研究をバートラム・E・スプロフキン博士と共同で行いました。[ 48 ] 2人は「ストレプトマイセス・アルブスの溶菌特性と溶血性連鎖球菌に対する作用に関する研究」という共同報告書を執筆しました。[ 48 ]

晩年、エイブリーは広範囲にわたる肝癌を患い、末期症状に陥った。 [ 48 ]彼は1955年2月20日に77歳で亡くなり、ナッシュビルのマウント・オリベット墓地に埋葬された。[ 48 ]

参考文献

エイブリーの文書集は、テネシー州立図書館・文書館とロックフェラー・アーカイブに保管されています。彼の論文、詩、手書きの実験ノートの多くは、国立医学図書館の「科学のプロフィール」シリーズの最初の作品であるオズワルド・T・エイブリー・コレクションに収蔵されています。[ 49 ]

参考文献

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