マーガレット・リード・ルイス

マーガレット・リード・ルイス
ルイス、 1936年頃
生まれる	( 1881-11-09 )1881年11月9日 ペンシルベニア州キタニング
死亡	1970年7月20日(1970-07-20)（享年88歳）
国籍	アメリカ人
母校	ゴーチャーカレッジ
配偶者	ウォーレン・ハーモン・ルイス
科学者としてのキャリア
フィールド	細胞生物学、発生学

マーガレット・アダリン・リード・ルイス（1881年 - 1970年）は、がん研究と細胞培養技術に貢献したアメリカの細胞生物学者および発生学者であり、おそらく哺乳類の組織を体外で培養することに成功した最初の人物である。彼女は約150本の論文を執筆し、その多くは夫のウォーレン・ハーモン・ルイスとの共著である。ルイス夫妻はロック・ルイス溶液と呼ばれる増殖培地を開発し、フィラデルフィア病理学会からゲルハルト金メダルを共同受賞した。^{[1] [2]}

マーガレット・アデライン・リードは、 1881年11月9日、ペンシルバニア州キタニングで、ジョセフ・C・リードとマーサ・A・（ウォーカー）・リードの元に生まれた。1897年から1901年までゴーチャー・カレッジ（当時はボルチモア女子大学として知られていた）に通い、学士号を取得した。卒業後はブリンマー・カレッジ、コロンビア大学、チューリッヒ大学、パリ大学、ベルリン大学で学んだが、大学院の学位は取得しなかった。ブリンマーとコロンビアでは、両生類とザリガニの再生について研究し、著名な発生学者トーマス・ハント・モーガンの助手をつとめた。^{[2] [3] [4]}

1908 年、マーガレット リードはベルリンのマックス ハルトマン研究室で研究を行い、モルモットの骨髄から骨髄を摘出し、研究仲間のローダ エルドマンが作った栄養豊富な寒天培地に入れて培養するという方法で、おそらく初の in vitro 哺乳類細胞培養を実施した。数日後、彼女は核のいくつかが有糸分裂の特徴を示していることを発見した。この発見は、1910 年にウォーレン ルイスと結婚した後、マーガレット リードによって再び取り上げられた。共同研究の結果、ルイス夫妻は、自分たちの培地選択と方法では、結合組織や血管内皮など、すべての臓器に共通する組織でのみ細胞増殖が起きるらしいことを発見した。ルイス夫妻の主な関心は微細な細胞構造であったため、光学的に透明な培地を作成することが目標となり、それがロック ルイス溶液の作成につながった。この培地で培養された組織は、「ルイス培養」として知られる方法で準備されました。これは、組織片を薄いガラス板の裏側に垂らす方法です。ロック・ルイス溶液では、線維芽細胞やマクロファージなどのより丈夫な細胞は組織片から移動して平らになる傾向があり、高倍率で観察しやすくなりました。^[5]

ルイスは、生きた細胞内のミトコンドリアの動態を観察した最初の科学者の一人です。1915年にマーガレットとウォーレン・ルイスは、培養細胞内のミトコンドリアの形状と動きに関する包括的な分析^[6]を発表しました。ルイスの先駆的なタイムラプス研究には、ミトコンドリアが中心体に向かう、または中心体から離れる動き、ミトコンドリアの分裂、ミトコンドリアの融合の観察が含まれていました。同じ論文で、ルイスはストレスによって引き起こされるミトコンドリアの断片化とミトファジーに関するおそらく最初の説明を発表しました。

ルイス夫妻は、複雑な生物の体細胞生理を観察し理解するための最初の実験システムの開発と実践に尽力し、これらの自律細胞の行動が生物の発達、感染、免疫、生理、癌の発症に重要な関係があることを実証しました。その結果、彼らの研究は細胞行動の重要性を確立するのに役立ちました。その結果、この夫婦が 20 世紀に発生学と細胞生物学に与えた最大のインパクトは、研究から学んだことを基に、組織培養に関係する基本的要素を後世の生物学者に教えたことでした。ルイス夫妻は、細胞に関する発見が発生学にも関係すると考え、ワシントンのカーネギー研究所の所長に、細胞がどのように協力し、組織に統合されるかを理解する前に、細胞の永続的な個性の程度を決定しなければならないと手紙で書き送った際に、この見解を表明しました。この見解により、マーガレットとウォーレン ルイスはカーネギー研究所の発生学科に着任しました。細胞培養によって多くの可能性が開かれたため、マーガレット・ルイスと夫は研究分野を分け、マーガレット・ルイスは微生物学的問題に焦点を当てることを選択し、培養液中のチフス菌に反応するニワトリの胚の腸の詳細な観察を行った。ルイス夫妻が開発した組織培養技術を通じて、これらの研究は、感染と疾患は細胞現象であり、感染は孤立したシステムで観察されたが、その出来事は生物全体で観察されるような形で発生したことを明らかにした。^[7] マーガレット・ルイスはニワトリの胚の研究で、組織内および凝固に関与する因子が存在する環境外での結合組織形成を研究した。ルイスは、結合組織原繊維は細胞の細胞質変換によって生じたことを観察した。摘出組織培養の研究では、細胞が組織サンプルから離れて移動し、個々の細胞として分裂し、その結果、組織の特徴的な外観が失われることにルイスは気づいた。しかし、彼女はまた、細胞がチャンピーらが主張したように胚性になるのではなく、組織として分化した外観を失うという区別もしました。この細胞の拡散と特徴的な組織形態の欠如により、多くの組織培養で原繊維の発達が欠如していました。しかし、結合組織繊維が発達した培養がいくつかあり、その進行を追跡することができました。彼女は、原繊維が外質内の繊細な線として始まり、細胞間を行き来する束になることを観察しました。ルイスはまた、他の研究者が信じていたように液胞が原繊維を形成する証拠も見つけませんでした。^[8]

1951年、ルイスはマウスの肺で自然発生した類表皮癌を分離し、ルイス肺癌として知られるようになった。この癌は、化合物が抗癌剤として潜在的であるかどうかを判断するために移植可能であった最も初期の腫瘍の1つであった。^[9]これは悪性度の高い癌であり、移植されると腫瘍を形成し、皮下に埋め込まれた癌が除去されると転移増殖が促進されるため、転移および血管新生研究で使用される最近の腫瘍モデルで重要な役割を果たしている。^[10] マーガレット・リード・ルイスの癌のメカニズムに関する研究の一部には、ラットの腫瘍の骨髄浸潤と絞扼誘発性萎縮が含まれていた。^{[11] [12]}骨髄浸潤に関する研究で、ルイスはこの現象が副腎で発生するが、腫瘍検査を受けたすべての被験者に共通するわけではないことを発見した。しかし、腫瘍の成長は、末梢血中の好中球増加症や特定の臓器の骨髄過形成の進行と関連しているようでした。^[11]腫瘍萎縮に関する論文で、マーガレット・ルイスは、十分な循環のない環境では腫瘍組織が不活性化し、他のラットに移植された後もこの停止状態のままであることを示しました。これにより、吸収と生存腫瘍の移植に対する抵抗が起こりました。^[12]

1901年から1912年の間、ルイスはいくつかの教職に就いた。ブリンマー大学の動物学助手（1901年 - 1902年）、ミス・チャピンズ・スクールの理科教師、ニューヨーク女子医科大学の生理学講師（1904年 - 1907年）、バーナード大学の講師（1907年 - 1909年）、ジョンズ・ホプキンス病院看護師養成学校の解剖学と生理学の講師（1911年 - 1912年）であった。^[2]

1910年に彼女は細胞生理学者のウォーレン・ハーモン・ルイスと結婚した。ルイス夫妻は長年にわたり多くの研究プロジェクトで協力し、その中にはマクロファージ細胞が単球から派生したものであり、別の細胞タイプではないという発見も含まれていた。^[13]独立したプロジェクトであろうと共同プロジェクトであろうと、夫婦は研究室で隣同士で働き、発見について互いに相談した。^[5]彼らの子供には、物理​​学者になったマーガレット・ナスト・ルイス、エンジニア兼原子物理学者として働いたウォーレン・R・ルイス、准研究教授だったジェシカ・H・ルイスがいる。^[5]

20世紀初頭の女性科学者として、マーガレット・リード・ルイスは自分の研究分野での業績を伸ばすことはできなかったが、夫とともに組織培養技術をさらに発展させ、単一細胞が生物全体にどのような影響を与えるかを実証した。^[7] 1915年、ルイスはワシントンのカーネギー研究所に加わった。1940年、彼女はフィラデルフィアのウィスター研究所に選出され、組織培養協会の終身名誉会員となった。^[2]ルイスは夫とともに、病理学への貢献により、1958年にフィラデルフィア病理学会からウィリアム・ウッド・ゲルハルト金メダルを授与された。^[5]ルイスは1970年7月20日、88歳で亡くなった。^[4]

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