ジョン・エイトキン（生物学者）

ロバート・ジョン・エイトキン（1947年9月4日生まれ）^[1]はイギリスの生殖生物学者であり、酸化ストレスが不妊症に大きく関与していること、またそれが人間の精子機能に及ぼす影響を明らかにしたことで広く知られています。また、男性の生殖健康に関する臨床実践への応用、特に新しい避妊ワクチンの開発にも多大な貢献をしました。

エイトキン氏はイギリスのバースで生まれましたが、1997年にオーストラリアに移住し、ニューカッスル大学で生物科学科長に就任しました。^[2]その後、 2013年からはニューカッスル大学健康医学部の副学長および生物科学の栄誉教授に任命されました。^[3]現在、エディンバラ王立協会^[4]、オーストラリア科学アカデミー^[5]、オーストラリア保健医療科学アカデミー^[6]の会員であり、国際男性科学会^[7]の元会長です。エイトキン氏はまた、ニューカッスル大学に生殖に関する優先研究センターを設立して所長を務め、そこで同僚とともに受胎から出産までの生殖に関する幅広い問題に取り組んでいます。

エイトキンは、キャリアを通じて科学への貢献により、カール・G・ハートマン賞や2012年ニューサウスウェールズ州科学者賞など、多くの栄誉を受けています。エイトキンは、特に男性学の分野で、いくつかの生物学ジャーナルで最も引用されている著者です：生殖、分子ヒト生殖、国際男性学ジャーナル、男性学ジャーナル。^[8]

エイトキンは1947年9月4日、イギリスのバース[ ^{9]で生まれた[1] 。}デヴォン州の不動産業者の家庭に生まれ、バーンスタプル・ボーイズ・グラマー・スクール^[9]に通ったが、16歳で中退し、両親の跡を継いで不動産業者になった^[9] 。バーンスタプルの半田舎の住民に家を売る仕事を6か月間続けた後、エイトキンは学校に戻ることを決意した^[9] 。その後、美術、英語、地理を学ぶために元の学校に再入学したが、どの学校も定員オーバーだったため、当初は科学を避けるつもりだったにもかかわらず、化学、植物学、動物学を学ぶしかなかった^{[9] 。}

エイトキンはロンドン大学を卒業し、1967年に理学士号（特別優等学位）を取得した。 ^[3]大学在学中、動物学、特に発生学を専攻し、^[10]生殖生物学に興味を持ち、1969年にノースウェールズ大学で発生学と哺乳類の生殖に関する修士号を取得した。 ^{[3] [2]}

彼は大学院での研究を続け、ケンブリッジ大学でロジャー・ショート教授の指導の下、獣医臨床研究において野生動物の繁殖に焦点を当てました。^[2]

1971年、エイトキンの最初の論文「遅延着床中のノロジカの子宮腺の超微細構造変化」が生理学ジャーナルに掲載されました。^[11]ロジャー・ショート博士の下で4年間研究した後、エイトキンは論文を完成させ、^[12] 1973年にケンブリッジ大学でノロジカの生殖研究の博士号を取得しました。 ^[3]

ケンブリッジ大学卒業後、エイトキンはエディンバラ大学動物遺伝学研究所でポスドクとして研究を始め、 ^[3]オックスフォード大学卒業生のアン・マクラーレンと共同研究を行った。^{[2]しかし、エディンバラでの最初の12か月間は、野生動物の}記述的アプローチからマウスを使用した機械論的アプローチへの研究モデルの転換や研究室の変更により、 目立った研究はできなかった。 ^{[2]当初は困難を極めたものの、2年目には}体外受精と胚移植という新しい研究モデルに精通した。^[2]後年、これらの技術をタンパク質の電気泳動分析と組み合わせることで、彼の論文出版率は飛躍的に上昇し^[2]、当時他の科学者からも引用されるようになった。^[13]

1975年後半、エイトキンはジュネーブにある世界保健機関（WHO）のヒト生殖ユニットに招かれ、生殖調節に関連する問題を研究した。^[3] WHOの顧問科学者として、エイトキンとマイク・ハーパー^[2]は、着床を予防または阻害する生殖調節戦略に関するいくつかのレビューを行った。^[14]

WHOの啓発セッションから戻った後、彼はボルドー大学で1年間ポスドク研究員として働き^[3]、 1977年9月にエディンバラ大学で研究活動を続けました^{[3] [2]。}

エイトキンはWHOに短期間在籍していたにもかかわらず、在職中に人間の健康、特に不妊問題に関わるあらゆる問題を検討する機会を得て、人間の生殖生物学の研究を追求するようになった。 ^[15]

1977年、エイトキンはエディンバラ大学の最初の医学研究評議会生殖保健センターに任命され、彼と彼のチームは着床の生化学に焦点を当てました。^[2]新しく設立されたセンターでの初期の頃に、彼は着床のホルモン制御を研究するために、排卵前の期間にタンパク質と炭水化物をより正確に検査する高度な技術を発見しました。^{[16]初期の成果にもかかわらず、彼のチームは}婦人科病棟からの材料不足のためにすべての研究活動を中断しました。^[2]

臨床材料を何ヶ月も待った後、エイトキンはロジャー・ショートとデイビッド・モーティマーの励ましを受けて、男性学の先導役に就いた。 ^[2] 1950年代当時、この分野はまだ黎明期にあったにもかかわらずである。^[17]この研究スタイルの移行により、彼は臨床の同僚の供給に頼ることなく直接アクセスできるようになり、^[2]臨床材料の必要性が解消された。1982年、彼は医学研究会議の上級科学者に昇進した。^[3]しかし、彼と彼のチームは、この分野にどのように影響を与えられるかが全く分かっていなかったため、当初は困難を極めた。^[2] 研究室設備を改修して数年後、エイトキンは将来の研究を男性避妊薬、アンドロゲン生理学、男性不妊症、特に精子機能を制御する分子メカニズムに関する臨床研究に焦点を合わせ始めた。^{[2] [18]}

エイトケンは1980年代から1990年代の大半をエディンバラ大学で過ごした。そこで彼は受精不全における異常なフリーラジカル攻撃を発見し^[19]、後に活性酸素種と精子機能障害への影響との関係を研究した。^[20]また彼は性感染症の予防や男性不妊症の治療に役立つ新しい避妊法を提案した。^[21]これらの貢献は20世紀後半以降に行われた生殖研究の基礎を築いた。^{[22] [23]}

エディンバラ大学在学中、エイトキンは複数の抗体を用いて、受精とヒトの精子機能への影響を分析した。^[24]正常な受精能および乏精子症の精子にA23187を投与したところ、高用量では受精率が低下し、精子の運動性が低下することを発見した。^{[25] 1987年の}Journal of Reproduction and Fertility誌の論文で、欠​​陥のある精子機能の関連性の細胞的根拠を説明する試みの中で、エイトキンは、男性不妊症におけるフリーラジカル攻撃に関連する活性酸素種（ROS）の突然の急増を発見した。^[26] ROSの過剰産生は、精子の細胞膜に過酸化損傷を引き起こし、これは酸化ストレスとして知られ、精子機能の喪失につながる。^[23]

この発見は、後に何千人もの科学者によって、酸素種に関連する病態生理学の研究における基礎概念として認められました。^[27]エイトキンの論文は、男性不妊症における酸化剤の分子修飾についてさらに詳しく述べ、生殖機能を維持するための新たな治療介入法をもたらしました。^{[28] [29]}

酸化ストレスを発見したほか、エイトケンは後年、男性用避妊ワクチンも改良した。 ^[21] 1990年にヨーロッパ薬理学誌に発表した論文では、避妊薬開発のためのhCG、透明帯、精子表面の3つの標的を提案した。^[30]この研究は、長期的かつ可逆的な避妊薬の設計の基礎となり、性感染症の予防や世界の人口増加を抑制する効果的な方法を提供した。^{[21] [31]}

ケンブリッジ大学は、配偶子生物学における彼の業績を認め、1998年にエイトキンに理学博士号（ScD）を授与した。 ^[32]同時に、彼はニューカッスル大学から電話を受け、生物科学の教授職に就くよう誘われた。彼は最初、ニューカッスルをニューカッスル・アポン・タインと間違えて断ったが、大学がオーストラリアにあることを知って引き受けた。^[2]彼はここで後に、ニューカッスル大学の学部長、ARCセンター・オブ・エクセレンス所長、そして健康医学部の副総長など、いくつかの重要な役職に就いた。^[33]

ニューカッスル大学で高官を務めながら、エイトキンは生殖に関する研究を続けました。彼と彼の同僚は、酸化ストレスが人間の精子の生理的および機能的完全性に与える影響についてさらに研究を行いました。^{[34]彼らはまた、}遺伝子変異につながる男性不妊症の遺伝子変化など、関連する酸化ストレスの問題を研究し、生殖補助技術を使用するカップルの次世代に起こり得る健康問題について議論しました。^[35]

彼と彼の同僚は、人間の生殖能力を制御するための安全で信頼性の高い避妊ワクチンの研究を続けました。彼らの研究には、ZP3ペプチド^[36]の潜在的な避妊能力とこれらの避妊薬の他の化学組成の開発が含まれており、抗hCG抗体の潜在的な有効性を示唆しています。^[37]

オーストラリアでの生活の初期に、エイトキンは自身の研究を人間の生殖科学から切り離そうとした。^[2]彼はタマーワラビーやフクロギツネなど、オーストラリアの様々な種の病気を特定するのに役立つ論文を発表した。^[38]さらに、オーストラリアの犬で、それまでオーストラリアの動物では発見されていなかったエーリキア・プラティスを発見した。 ^{[39]しかし、数年後、彼は男性学に戻り、}精子の細胞生物学の解明を追求することを決意した。^[2]

Google Scholarによると、この時期にエイトケンの論文の引用数が増加したという。^[40]この間、エイトケンと彼のチームは、男性の生殖健康に影響を与えるさまざまな原因を特定するための研究を行った。彼らは、喫煙、^[41]毒素、移動放射線^[42]などの環境条件がさまざまな健康問題に寄与していることを発見した。これらは、酸化ストレスを引き起こして男性の生殖能力に影響を与えるだけでなく、DNA損傷を引き起こし、男性の子供が不妊症や癌を発症するリスクを高めます。^[41]

^{DNAの完全性、高周波放射線[42]の}生殖能力への影響、避妊^[37]、患者の生殖能力の温存に関する研究に加えて、エイトケンは酸化ストレスの分子マーカーの研究や、細胞による活性酸素種の生成を測定するための高感度な方法の開発に取り組んできた。彼らの発見は、酸化ストレスの指標として化学発光、分光光度計、フローサイトメトリーなどの多くの診断技術の有効性を示し、精子活動障害におけるミトコンドリア調節不全の一般的な重要性を強調した。^[43]

動物実験では大きな成果は得られなかったものの、馬、亜哺乳類から環形動物、カキ、魚類に至るまでの動物に対する免疫避妊法の開発に貢献したことで、非外科的不妊手術技術の開発が可能になった。2015年、アイリーン・マクラフリンと共同研究中に「動物の生殖能力を低下させる方法」の特許を取得した。^[44]彼の発明はオーストラリアの馬の繁殖産業に革命をもたらし、馬の個体数を制御し、その価値を高める新しい方法を提供した。^[45]

近年、エイトキンは男性避妊と男性不妊症のトランスレーショナルリサーチに注力している。2016年以来、彼はメンファシスと共同で「フェリックス」の開発に取り組んでいる。これは特許取得済みの細胞分離技術を使用して、精液サンプルから精子をより穏やかかつ効果的に分離する装置である。 [46]このプロジェクトは、体外受精プロセスの重要な初期段階で、活力のある安定した精子の収集を増やすことを目指している。 [ ^{47 ]}

• 1986-87年: 生殖と生殖に関する学会、ウォルポール不妊研究賞^[10]
• 2006年：ニューカッスル大学研究優秀賞^[33]
• 2011年: ニューカッスル大学イノベーション優秀賞^[33]
• 2012年: ニューサウスウェールズ州科学者オブザイヤー^[48]
• 2016年：カール・G・ハートマン賞、米国生殖学会^[49]
• 2021年：クラークメダル、ニューサウスウェールズ王立協会^[50]

• 1995年～現在：エディンバラ王立協会フェロー^[4]
• 2011年～現在：オーストラリア科学アカデミーフェロー^[5]
• 2015年～現在：オーストラリア保健医療科学アカデミーフェロー^[6]
• 2003–2010: ARCバイオテクノロジー開発センター所長^{[32] [33]}
• 2003年～2010年：ニューカッスル大学生殖科学優先研究センター共同ディレクター^[33]
• 2012–2017: 国際男性科学会会長^[7]

エイトキンの文化的関心は科学だけにとどまらない。^[9]

科学者としてのキャリアを追求することを決める前、音楽は彼の最大の情熱でした。^{[9]彼はロンドン大学在学中、ほとんどの時間をギターの演奏に費やし、大学のフォークミュージッククラブに参加しました。彼は}フランク・シナトラ、ネルソン・リドル・オーケストラ、そして特にボブ・ディランの音楽を愛していました。^[9]

• uon.edu.au のジョン・エイトケン教授
• ResearchGate の Robert John Aitken