フレデリック・グリフィス

フレデリック・グリフィス
生まれる	1877年[1] （1877） プレスコット、イングランド
死亡	1941年（63～64歳） （1942年） ロンドン、イギリス
教育	リバプール大学
職業	医師、病理学者、細菌学者
知られている	肺炎球菌の変異の発見
科学者としてのキャリア
機関	保健省病理学研究所、リバプール王立病院

フレデリック・グリフィス（1877-1941）は、細菌性肺炎の疫学と病理学を専門とするイギリスの細菌学者でした。1928年1月、彼は現在グリフィスの実験として知られる、細菌の形と機能が明確に変化する細菌の形質転換の初めての広く受け入れられた実証を報告しました。^[2]

彼は、大葉性肺炎の多くの症例に関係する肺炎球菌^[3]が、ある株から別の株に形質転換できることを示した。この観察は、正体不明の原理^[2]によるものとされ、後にエイブリー研究室では「形質転換原理」（略して TP）^[4]として知られ、DNAであることが確認された。^[5] アメリカの代表的な肺炎球菌研究者であるオズワルド・T・エイブリーは、グリフィスが適切な管理を怠ったのではないかと推測した。^[6]慎重で徹底的な研究者であり、寡黙な性格であったグリフィスは、本当に重要だと信じる発見のみを発表する傾向があり、グリフィスの発見はエイブリー研究室の研究者によってすぐに確認された。^[6]彼の発見は、遺伝における DNA の中心的役割を示した最初の発見の 1 つであった。^[5]

フレデリック・グリフィスは、1877年後半にイギリスのマージーサイド（旧ランカシャー）プレスコットで生まれ^[1]（ランカシャー州プレスコット登録地区12月四半期に登録、第8b巻、670ページ）、リバプール大学に入学した。その後、リバプール王立病院、ジョセフ・タイ研究所、王立結核委員会で働いた。1910年、フレッド・グリフィスは地方自治体の委員会に雇用された。

第一次世界大戦（1914年 - 1918年）の間、地方自治体委員会の研究所は中央政府、つまり英国政府に引き継がれ、保健省の病理学研究所となった。グリフィスはそこで医官を務めていた。英国政府は研究所にあまり資金を投入しなかったため、研究所は非常に基本的なものであったが、グリフィスと彼の同僚ウィリアム・M・スコットは「灯油缶とプリムス・ストーブがあれば、ほとんどの人が宮殿でできること以上のことができた」^{[6] 。}

グリフィスには全国の患者から採取した肺炎球菌のサンプルが送られ、大量に集められ、肺炎の疫学パターンを調べるために各肺炎球菌サンプルを分類（言い換えれば分類）し、グリフィスはマウスで実験してその病理をより深く理解しました。^[7]グリフィスは1920年代に極めて重要な実験（実際には非常に多くの実験）を行いました。

第二次世界大戦（1939年～1945年）の勃発に伴い、研究所は緊急公衆衛生研究所サービスへと拡大されました。

肺炎球菌には、一般的に粗型（R）と滑型（S）の2つの形態がある。S形態はより毒性が強く、カプセル（すべての古典的細菌に共通するペプチドグリカン細胞壁の外側にある、滑りやすい多糖類の殻）を持ち、宿主の自然免疫細胞による効率的な貪食を阻害する。S形態を皮下注射されたマウスは、数日以内に肺炎で死亡した。しかし、カプセルがなく外面が細胞壁であるR形態は比較的毒性が弱く、肺炎を引き起こすことはそれほど多くない。

グリフィスが熱殺菌したSをマウスに注射すると、予想通り病気は起こらなかった。しかし、熱殺菌したSと生きたRの混合物をマウスに注射すると、肺炎と死亡が起こった。生きたRがSに変化し、そのように複製されたため、グリフィスの実験としてよく特徴づけられる。より正確には、グリフィスの要約の6番目のポイントでは、大量の生きたRだけを注射するとRがSに変化する傾向があり、熱殺菌したSを多く加えると変化が確実になると報告されている^[2]。グリフィスは肺炎球菌の一部が相互に変化することも誘発した^{[2] 。}

グリフィスはまた、莢膜の有無とは別に、血清 型（細菌の抗原性）の変化も報告した。ドイツのベルリンにあるロベルト・コッホ研究所の細菌学者フレッド・ニューフェルドは、以前に肺炎球菌の型を特定しており、アメリカのロックフェラー病院にあるオズワルド・エイブリーの研究所のアルフォンス・ドシェズが確認し、拡大した。 ^[7] I型、II型、III型はそれぞれ異なる抗原グループであったが、IV型は他の型と一致しないさまざまな抗原性の包括的なものであった。^[7]

グリフィスの論文の要約では、肺炎球菌の可塑性について、「I型のS型はII型のR型から生成され、I型のR型はII型のS型に変換された」と報告している。 ^[2]

アメリカで最も著名な肺炎球菌の専門家の一人、ニューヨークのロックフェラー病院（1910年にロックフェラー研究所の敷地内に開院）のオズワルド・エイブリーは当初、グリフィスの実験は不適切に実施され、汚染されたに違いないと説明した。エイブリーの伝記作家でロックフェラー研究所の同僚で、ロックフェラー研究所がフランスから採用した微生物学者ルネ・デュボスは後に、グリフィスの発見を「肺炎球菌免疫学の分野に衝撃を与えた」と評した。^[8]

ロックフェラー病院のエイブリーの同僚マーティン・ドーソンは、グリフィスが報告した発見をすべて確認した。 ^{[9] [10]}グリフィスの発表より前に、フレッド・ニューフェルドもそれらを確認しており、確認を発表する前にグリフィスの研究結果の発表を待っていただけだった。^{[6] [11]}その後の数年間、エイブリーはバセドウ病を患っていたため、研究室にほとんど入れなかった。その間、他の研究者たちは、主に消去法でどの成分が形質転換因子であるかを判定する実験を行っていた。^[12]

微生物学者は1930年代に、制度的な教義として広まっていた単形主義の信条を払拭しようと努めた^[13] 。この教義は21世紀まで広く浸透している^{[14] 。}

最初のグリフィス記念講演では、フレッド・グリフィスが1941年4月17日の夜に亡くなったとされているが^[15]、4回目の講演では、1941年2月に自宅アパートで亡くなったとされている^[6] 。亡くなったのは、第二次世界大戦のロンドン大空襲のさなか、友人で同僚のウィリアム・M・スコットとともにだった。その数週間前、スコットは研究所の所長に就任していたが、戦争の勃発とともに、研究所は緊急公衆衛生研究所となった。どちらも1941年5月3日の日付で、ランセット誌の死亡記事では歴史的発見について簡単に触れられているが^{[16] 、}ブリティッシュ・メディカル・ジャーナル誌の死亡記事では触れられていない。^[17]

1944年、ロックフェラー病院のエイブリー、コリン・マクラウド、マクリン・マッカーティが、実験医学ジャーナル^{に形質転換因子の同定を発表しました。 [18]}この同定は、染色体のタンパク質含有量がおそらく遺伝子の解剖学的構造であるという当時の一般的な考えから逸脱していましたが、DNAを遺伝子として解釈することが広く受け入れられるまでには、ワトソンとクリックが1953年にネイチャー誌にDNAの分子構造を示し、DNAのように一見単純な分子がタンパク質の構造をコード化できることを示唆する論文を発表するまで、さらに10年かかりました。^{[19] [20]}

1951年の遺伝学研究まで、生物学者はグリフィスの形質転換の報告について推測以上のことはほとんど行いませんでした。 ^{[21]グリフィスの報告は}臨床医や医療分野全体から事実上無視されました。 ^[6]

1931年、フレデリック・グリフィスは、急性扁桃炎、その続発症、疫学、細菌学に関する論文を共同執筆しました。 ^[22] 1934年、グリフィスは、Streptococcus pyogenesの血清学的分類に関する膨大な研究結果を報告しました。^[23]医学的には単に連鎖球菌と呼ばれ、より一般的には連鎖球菌と呼ばれています。 ^[24] S pyogenesは、通常は軽度の連鎖球菌性咽頭炎から、時には致命的な猩紅熱、しばしば致命的な産褥熱、通常は致命的な連鎖球菌性敗血症まで、さまざまな症状に関係しています。^[25]連鎖球菌感染症は、肺葉性肺炎からの肺炎球菌感染症による回復を複雑にする頻繁な同時感染でした。^[26]

1967年までに肺炎球菌の形質転換は体内で自然に起こることが示され、さらに2種類の肺炎球菌株による二重感染中にストレプトマイシンで治療すると形質転換と毒性が増す可能性があることが示され、肺炎球菌の形質転換が呼吸器系で起こることが初めて示されました。^{[27] 1969年には、宿主の薬物治療中に肺炎球菌が宿主内にすでに存在する}抗生物質耐性ストレプト球菌から遺伝子を獲得し、それによって肺炎球菌がエリスロマイシン耐性になる可能性があることが体内で示されました。^[28]