クエリ: 1906年に考案された、補体結合反応を応用した梅毒の診断法を、ドイツの細菌学者の名をとって何反応という?
文章: 梅毒の歴史 1905年に、フリッツ・シャウディン(英語版)とエーリッヒ・ホフマン(英語版)は梅毒の患者の組織に梅毒トレポネーマ Treponema pallidum を発見した。その1年後、梅毒のための最初の効率的な試験法である、ワッセルマン反応がアウグスト・フォン・ワッセルマンによって開発された。この反応は偽陽性の問題があったが、梅毒の検出と予防の面では大きな進展であった。病気の急性症状が現れる前に試験を行うことで、感染した本人を治療することはできないものの、梅毒が他人へ感染することは防ぐことができるようになった。1930年代には、ウィリアム・オーガスタス・ヒントン(英語版)によって Hinton test が開発された。これは凝集反応に基づくもので、ワッセルマン反応よりも偽陽性が少なかった。こうした初期の試験法は、現在ではより新しい分析法によって置き換えられている。
文章: 免疫学的検定 抗体が抗原抗体反応により、試料溶液(検体)に含まれる特定の分子(抗原)を認識して結合する事象を利用する。逆に試料溶液に含まれる抗体の存在を検出する目的で抗原を使用する場合もある。免疫検定法において結合した分子を呈色、蛍光、化学発光等を応用することにより検出、可視化する。様々な標識(ラベル)が免疫検定には使用されており、当初は放射性同位体が使用されていたが、前述の理由により普及を妨げる要因であったので酵素や他の化学物質を利用する手法が普及した。特定のウイルスや細菌や毒素等の検出にはそれぞれに応じた固有の標識が必要なためそれらに応じて適切な標識を用意する必要がある。 文章: 地方病 (日本住血吸虫症) 山梨県の地方病研究所では第二次大戦後、後述するアメリカ軍の研究部隊が提唱し共同開発した皮内反応(寄生虫本体から作った抗原を用いた検査法)による検査法を導入し、各種の集卵法やミラシジウム孵化法(ツベルクリン反応に代表される抗原抗体反応を用いた診断法)が研究され、MIFC(merthiolate iodine formalbehyde concentration = 遠心沈殿法)による検査法を確立した。これにより虫卵検出率は格段に改善された。甲府盆地で行われた住民糞便検査において、直接塗抹法で調べた時に0.1%であったのが、MIFC法では2.7%と検出精度が向上した。また、AMSIII(硫酸ソーダ・塩酸・トライトン・エーテル法)も検出感度が高いことが分かり、あらかじめ被検集団に対して皮内反応を行うことによって検便検査対象者のスクリーニングが可能となった。こうして寄生虫体成分を抗原とする皮内反応という画期的な検査法による集団検診が行われ、地方病感染者の早期発見、早期治療への福音となった。 1910年(明治43年)から翌年にかけ、山梨県医師会が主体となって健康診断および臨床検査が行われ、甲府盆地全体における地方病の発生状況、罹患者の実数が初めて統計的、医学的に調査された。この健康診断は主に肝臓、脾臓の肥大、腹水の有無など臨床症状に主眼点をおいたもので、調査対象は甲府盆地の有病地と想定された45市町村の住民総計69,157名である。そのうち明らかに地方病罹患者と診断された患者数は7,884名で、平均罹患率は11.4%であった。 1911年(明治44年)の甲府盆地における郡部別日本住血吸虫症検診成績表を下記に示すが、患者数(総合計)と肝臓、脾臓肥大・腹水患者の人員合計数が一致しないのは、肝臓、脾臓肥大患者中に日本住血吸虫症とは確実に診断できないものが含まれているためである。 文章: 梅毒の歴史 梅毒の歴史(ばいどくのれきし)では、梅毒の流行、診断と治療法などの歴史について記述する。 ヨーロッパで最初に記録された梅毒のアウトブレイクは、1494年から1495年にかけて、フランスの侵攻を受けていたイタリア・ナポリで起こったものである。フランス軍の帰還とともに梅毒が流行したため、この病気は「フランス病」という名でも知られていた。梅毒を意味する "syphilis" という単語が登場するのは1530年で、イタリアの医師・詩人ジローラモ・フラカストロによって初めて用いられた。梅毒の病原体である梅毒トレポネーマ Treponema pallidum はフリッツ・シャウディンとエーリッヒ・ホフマンによって1905年に同定された。最初の効果的な治療法であるサルバルサンは、1910年にパウル・エールリヒの研究室の秦佐八郎によって開発され、1943年にはペニシリンが用いられるようになった。 スコット・ジョプリン、フランツ・シューベルト、アル・カポネ、エドゥアール・マネなど、多くの有名な歴史上の人物が梅毒に感染したとされている。 文章: アイソタイプ (免疫学) IgG、IgE、IgAの各抗体アイソタイプは、胚中心反応の際にクラススイッチに続いて生成され、特定の抗原に応答して異なるエフェクター機能を提供する。IgGは血清中で最も豊富な抗体クラスであり、定常領域遺伝子の構造の違いや、さまざまなエフェクター機能を誘発する能力の違いにより、4つのサブクラスに分類される。各サブクラスは配列の類似性が高い(アミノ酸単位で90%の同一性)にもかかわらず、異なる半減期、固有の抗原結合プロファイル、補体活性化の異なる能力を持っている。IgG1抗体は、最も豊富なIgGクラスであり、タンパク質抗原に対する応答を支配する。免疫不全のいくつかの症例でIgG1の産生障害が認められ、反復感染と関連している。細菌莢膜多糖抗原に対するIgG応答は、主にIgG2サブクラスを介して行われ、このサブクラスが欠損すると、特定の細菌種に対して感染しやすくなる。IgG2は、糖鎖抗原に反応する主要な抗体サブクラスであるが、IgG1およびIgG3サブクラスも、特にタンパク質-糖鎖結合体の場合は、そのような反応が観察されている。 IgG3は、古典的補体経路を誘発することにより、炎症誘発性応答の効率的な活性化因子である。他のIgGサブクラスと比較して半減期が最も短く、ウイルス感染後にタンパク質抗原に反応してIgG1と一緒に存在することが多い。IgG4は、血清中に最も少ないIgGサブクラスであり、同じ抗原に繰り返しさらされたり、または持続性感染症の際に生成されることが多い。 IgA抗体は、呼吸器または腸管で分泌され、粘膜免疫(英語版)の主要なメディエーターとして働く。それらは血清中では単量体であるが、粘膜表面では分泌型IgA(sIgA)と呼ばれる二量体として現れる。分泌型IgAは、J鎖(英語版)と分泌因子(英語版)(secretory component、SC)と呼ばれる別のポリペプチド鎖と関連付けられている。IgA抗体は、ヒンジ領域の大きさが異なる2つのサブクラスに分けられる。IgA1は、細菌プロテアーゼに対する感受性を高めるより長いヒンジ領域を持っている。そのため、このサブクラスは血清IgAの大半を占め、IgA2は主に粘膜分泌物で見られる。IgAによる補体結合反応(complement fixation、CF)は、粘膜表面での主要なエフェクター機構ではないが、IgA受容体は好中球に発現しており、抗体依存性細胞傷害を媒介するために活性化される可能性がある。sIgAはまた、樹状細胞が抗原と結合抗体を取り込むことにより、腸組織の免疫応答を増強することも示されている。 文章: エミール・エルレンマイヤー エミール・エルレンマイヤー(Richard August Carl Emil Erlenmeyer、1825年6月28日-1909年1月22日)はタウヌスシュタイン生まれのドイツの化学者、薬学者である。薬学を修めた後、数年間を薬剤師として過ごした。ギーセンではユストゥス・フォン・リービッヒ、ハイデルベルクではアウグスト・ケクレの下で学んだ。またロベルト・ブンゼンの下で化学肥料について学んだ。エルレンマイヤーは1868年から1883年までミュンヘン工科学校で化学の教授を務め、イソ酪酸など様々な有機化合物の発見や合成を行った。1861年には三角フラスコを発明し、これは彼の名前にちなんでエルレンマイヤーフラスコと呼ばれている。またナフタレン分子は2個の炭素原子を共有した2つのベンゼン分子からなる構造であることを発見した。1880年、彼はケト-エノール互変異性に関するエルレンマイヤー則を提案した。 文章: ポリメラーゼ連鎖反応 マリスはこの方法を "polymerase-catalyzed chain reaction"(ポリメラーゼ触媒連鎖反応)と名付け、ネイチャーやサイエンスなどの著名な科学雑誌に論文として投稿したが、掲載されなかった。一方、PCR法自体はシータス社の同僚の手により鎌状赤血球症という遺伝性疾患の迅速な診断手段に応用された。サイエンス誌に "Enzymatic amplification of beta-globin genomic sequences and restriction site analysis for diagnosis of sickle cell anemia"として報告され、オリジナル論文より前に世界の科学者の注目を集めることとなった。1987年にようやく、マリスの論文は Methods in Enzymology 誌に"Specific synthesis of DNA in vitro via a polymerase-catalyzed chain reaction."として掲載された。後にマリスはサイエンティフィック・アメリカンで、「PCRは、遺伝物質DNAの単一分子から始めて、午後には1,000億の類似した分子を生成できる。反応は簡単に実行できる。試験管、いくつかの簡単な試薬、および熱源を必要とするだけである」と記述している。DNAフィンガープリンティングは1988年に父子鑑定に初めて使用された。 この成果を評価され、マリスはシータス社の同僚と共に、PCR技術を立証してから7年後の1993年にノーベル化学賞を受賞した。また、1985年のR.K. SaikiおよびH.A. Erlichによる“Enzymatic Amplification of β-globin Genomic Sequences and Restriction Site Analysis for Diagnosis of Sickle Cell Anemia”(「鎌状赤血球貧血の診断のためのβグロビンゲノムシーケンスの酵素的増幅および制限部位分析」)の論文が、2017年の米国化学会の化学史部門の化学ブレイクスルー賞を受賞した。しかしながら、マリスの研究に対する他の科学者の貢献や、彼がPCR原理の唯一の発明者であったかどうかに関しては、以下に記述するように、いくつかの論争が残っている。 PCRは当初、大腸菌のDNAポリメラーゼIをズブチリシン処理し、5'-3'エキソヌクレアーゼ活性を除去したクレノー断片を用いて反応を起こすものが大半であった。しかしながらこの酵素は、各複製サイクル後のDNA二重らせんの分離に必要な高温に耐えられず、DNAポリメラーゼが失活してしまうために、サーマルサイクルごとに手作業でこの酵素を加える必要があった。そのため、DNA複製の初期手順は非常に非効率的で時間がかかり、プロセス全体で大量のDNAポリメラーゼと継続的な処理が必要であった。シータス社の研究グループは、この欠点を解決するために、50~80°Cもの高温環境(温泉)に住んでいる好熱性細菌であるサーマス・アクアティクス(T. aquaticus)から、耐熱性DNAポリメラーゼとしてTaqポリメラーゼを精製し、これを用いたPCRの手法を1976年にサイエンス誌に発表した。T. aquaticusから単離されたDNAポリメラーゼは、90 °C (194 °F)超える高温で安定であり、DNA変性後も活性を維持するため、各サイクル後に新しいDNAポリメラーゼを追加する必要がなくなる。これにより、PCR反応の簡便化と自動化への道が開かれ、幅広く応用可能な手法として発展することになった。 文章: BCG 20世紀初頭、フランスのパスツール研究所の研究者であったアルベール・カルメット(Albert Calmette)とカミーユ・ゲラン(Camille Gurin)が、ヒトに対し病原性を有しないウシ型結核菌(Mycobacterium bovis)の強毒株の一つであるNocard株を13年間(231代)継代培養してBCGの元になる菌株を作製した。病原細菌では実験室で人工的に培養を繰り返す(継代培養)うちに毒性が弱くなる現象がよく観察されるが、ウシ胆汁加バレイショ培地による継代培養が行われた。その結果、作り出された菌株は元のウシ型菌より遥かに弱毒性で、ヒトに対してほとんど病原性を示さないほぼ無害なものに変化した。 文章: 魔法の弾丸 (医学) 1906年、エールリヒはヒ素化合物の新しい誘導体を開発し、「化合物606」(Compound 606)とコードネームを付けた(この数字は、彼がテストしたすべての化合物のシリーズを表す)。この化合物は、実験動物におけるマラリア感染に対して有効であった。1905年、フリッツ・シャウディン(英語版)とエーリッヒ・ホフマン(英語版)は、スピロヘータ菌(梅毒トレポネーマ)を梅毒の原因菌として特定した。この新しい知識をもとに、エールリヒは梅毒に感染したウサギで化合物606(化学的にはアルスフェナミン)をテストした。彼はその有効性を認識していなかった。秦佐八郎はエールリヒの研究を調べ、1909年8月31日、化合物606を注射したウサギが1回の投与だけで治癒し、副作用を示さないことを発見した。当時の梅毒の治療手順では、2年~4年にわたって定期的に水銀を注射するのが一般的であった。この情報を受け取った後、エールリヒは、ヒトの患者で実験を行い、同じように成功した。説得力のある臨床試験の後、化合物606は「ヒ素を節約する」(saving arsenic)という意味の造語である「サルバルサン」(Salvarsan)という商品名を与えられた。サルバルサンは1910年に商業的に導入され、1913年にはより毒性の低い「ネオサルバルサン」(化合物914)が市場に導入された。これらの薬は、20世紀半ばにペニシリンやその他の新しい抗生物質が登場するまで、梅毒の主要な治療法となった。エールリヒの魔法の弾丸の研究は、薬学研究の基礎となった。 文章: バイオミメティクス バイオミメティクス(英: biomimetics)とは、「生物の構造や機能、生産プロセスを観察、分析し、そこから着想を得て新しい技術の開発や物造りに活かす科学技術」の意。用語としては、1950年代にアメリカ合衆国の神経生理学者オットー・シュミット(英語版)が初めて使用した。日本語表記としては生物模倣技術、生物模倣と呼ばれることもある。SPEEDOがサメの肌の特徴を模倣することで水の抵抗を低減した水着「ファーストスキン」を開発したことや、関西大学システム理工学部の教授である青柳誠司が蚊を模倣して痛みの少ない注射針「マイクロニードル」を開発したような事例が、バイオミメティクスの例と言える。 文章: モノクローナル抗体の命名法 エミール・フォン・ベーリングと北里柴三郎は1890年に、ジフテリアや破傷風毒素が、各々の毒素に特異的な抗毒素と呼ばれる物質によって動物の血中で中和されることを発見した。ベーリングはこの発見により1901年に最初のノーベル生理医学賞を受賞した。抗毒素発見の翌年、抗毒素に対してパウル・エールリッヒが抗体(ドイツ語でAntikrper)の語を初めて使用している。 ハイブリドーマ技術と呼ばれるモノクローナル抗体生産の原理は1975年にジョルジュ・J・F・ケーラーとセーサル・ミルスタインによって発表され、彼らはニールス・イェルネと共に1984年にノーベル生理医学賞を受賞した。ムロモナブ-CD3は1986年にヒトの臨床での使用が最初に認可されたモノクローナル抗体である。 世界保健機構 (WHO) は1950年に国際一般名 (INN) の体系を導入し、3年後には初のINNリストを発行している。語幹である-マブ (-mab) が1990年頃に提案され、さらに標的と起源を示すサブステムを用いる現在の命名系は1991年から1993年にかけて整備された。WHOと米国一般名 (USAN) 会議の協力により、抗体の米国一般名はほとんどINNと同一の構造を持っている。2009年までに170種以上のモノクローナル抗体がこの命名体系に従って命名された。 文章: 抗体 抗体は血液中や体液中に遊離型として存在するか、またはB細胞表面上にB細胞受容体として存在する。特定の抗原と結合する機能が抗体の最も重要な機能である。 抗体はウイルスや細菌などの微生物、あるいは毒素などを抗原として結合するが、抗原と抗体が結合すると、凝集反応(免疫沈降)をおこし、その凝集した抗原抗体複合体は、マクロファージやその他の食細胞が認識し貪食する。その際、抗体はそのFc領域をもってマクロファージ等に認識され貪食されやすくする役割をする(オプソニン作用)。そしてマクロファージに貪食された抗原は、マクロファージ内で分解され、T細胞にペプチド-MHC複合体として提示され、さらなる免疫反応がおこる。また抗体は補体活性化作用を通した免疫反応もおこす。抗体の中には、結合するだけで微生物の感染力を低下させたり、毒性を減少させたりする働きをもつものもある(中和作用)。これらの機構により、抗体は体内に侵入してきた細菌・ウイルスなどの微生物・毒素や、微生物に感染した細胞を認識して体内から排除しようとする。 B細胞表面に存在するBCRは、B細胞の抗原認識受容体として働き、特異的な抗原が結合することで、抗体産生細胞(形質細胞)や体細胞超変異、クラススイッチ組み換え等を経た後の、より抗原に対する親和性の高いBCRをもった抗体産生細胞や記憶B細胞への分化を引き起こす。抗体産生細胞はBCRと同じ抗原特異性、アイソタイプを持つ抗体を産生する。 文章: 凝集反応 生物学において、凝集または凝集反応(ぎょうしゅうはんのう)は、赤血球や細菌などの浮遊細胞がもつ抗原が、対応する同種凝集素と呼ばれる抗体と混合されたときに固まるプロセスである。ラテン語の agglutinare(接着する)に由来する。 次の2つの例は、生物学で見られる凝集である。 抗体または補体の存在下で、細菌や赤血球などの細胞の凝集。抗体または他の分子が、複数の粒子を結合して繋ぎ合わせ、大きな複合体を形成する。これにより、単一の微生物抗原を除去する場合と比べて、大きな細菌の塊を一度に除去できるため、食作用による微生物除去の効果が高まる。 間違った血液型の輸血を受けると、抗体が誤って輸血された血液型に反応し、その結果、赤血球が凝集してくっつき合う。溶液中に浮遊している小さな粒子が合体することにより、これらの大きな塊は(通常)沈殿する。 文章: ジュール・ボルデ ジュール・ボルデはベルギーの細菌学者。1919年にノーベル生理学・医学賞を受賞した。ノーベル賞受賞理由である補体結合反応の発見や、百日咳菌の発見で知られる。ブリュッセル自由大学医学部卒業。 文章: ラジオニクス 次にエイブラムスは、癌組織サンプルの様な病理学的サンプルが発する波動が電気と同様に導線を伝わると言う事を発見した。この現象を「エイブラムスの電子反応 (Electoronic Reaction of Abrams, ERA)」と名づけた。ERAは病気の治療をホメオパシーと同様の考え方で行う。例えばマラリア患者の血液サンプルをセットして、打診音を聴きながら、マラリアに効くキニーネを重ねると打診音が変化する。キニーネからの波動が、マラリア血液からの波動を中和し無毒化されたと考えた。エイブラムスは、マラリアや梅毒にかかった組織が発する波動の性格を変えることのできる無線放送に似た波動放射器を考案できれば、キニーネや水銀剤と同様に効果的に波動を相殺できると考えた。この「原理」を応用したオシロクラストという治療装置を作り、エイブラムスと彼の弟子達は、患者を治療することで大成功をおさめたという。この勢いでERAの大学院コースも設けられたらしい。 さらにエイブラムスは、一滴の血液をサンプルとして電話線を使って数キロメートル離れた患者の診断を遠隔で行ったと「物理臨床雑誌」に報告した。この内容は、アメリカ医師協会の反感を買い、協会は協会誌にエイブラムスをニセ医師だとして攻撃した。1924年にエイブラムスが死亡したあと、米国では彼に対する批判が「サイエンティフィック・アメリカン」誌に連載され、1954年にはFDAによってオシロクラストの実質的な使用差し止めを決定。ERAは医学の表舞台から姿を消した。 日本国内での臨床応用研究の始まりは、1995年、中村國衛医学博士(1939年~2010年/北里大学分子生物学助教授)が中心となって開発した装置・PRA(Psychogalvanic Reflex Analyser 当時はQRS)による臨床応用研究が始まりとされ、現在は医師を中心とする団体・一般社団法人PRA臨床応用研究会が中心となって臨床応用の研究が進められている。 文章: 村田正太 村田 正太は、日本の医師、医学研究者。梅毒血清反応「村田法」の創始者。ハンセン病研究者。エスペランティスト。1926年から1933年まで大阪府外島保養院院長を務めたが、外島事件で辞任した。患者を一人の人間として対等に「キミ」と呼び、遇したのは当時としてはたいへん珍しい。その後職に就かず、神奈川県二宮町で個人的研究生活に入る。