Hematological stainingEdit

1870年代初頭、Ehrlichの従兄弟Karl Weigertは、染料による細菌染色を初めて行い、組織学研究および細菌診断のためにアニリン顔料を導入した人物であった。 エーリックがストラスブルグで解剖学者のハインリッヒ・ヴィルヘルム・ヴァルデイヤーの下で学んでいる間、従兄弟が始めた色素と顕微鏡研究のための組織の染色の研究が続けられた。 1878年には、論文の指導者であったユリウス・フリードリッヒ・コーンハイムに続いてライプツィヒに移り、同年「組織染色の理論と実践への貢献」と題する論文で博士号を取得しました。

トールブルーで染色した培養マスト細胞の100倍写真

学位論文の研究の最も優れた成果の一つは新しい細胞型の発見であった。 エールリッヒは、形質細胞の原形質の中に、アルカリ染料で可視化できる粒状物を発見した。 彼は、この顆粒が栄養のある細胞のしるしであると考え、この細胞をマスト細胞(ドイツ語で動物の肥育用飼料を意味するMastに由来)と名づけた。 このように化学に着目した論文は、医学論文としては異例であった。 エーリッヒは、シャリテにいる間に、白血球を顆粒の違いによって区別することを精緻に研究していた。 エールリッヒは、シャリテで白血球を顆粒の違いによって区別する方法を研究していた。 2枚のスライドグラスの間に血液を滴下し、ブンゼンバーナーで加熱すると、血球は固定され、染色が可能になる。 エールリッヒは、アルカリと酸の染料を使い分け、さらに新しい「中性」染料を作り出した。 これによって初めて、白血球の中のリンパ球を区別することが可能になった。 エールリッヒは、1880年以降、赤血球の研究にも着手し、肉芽形成の研究により、非肉芽組織リンパ球、単核および多核白血球、好酸性顆粒球、マスト細胞の区別を可能にした。 エールリッヒは、1880年から赤血球の研究にも取り組み、有核赤血球の存在を証明し、これを正常芽球、巨大芽球、微小芽球、ポイキロ芽球に細分化し、赤血球の前駆体を発見したのである。 エールリッヒは、白血球の研究によって白血病の体系化の基礎を築いた後、貧血の分析の基礎も築いた

シャリテでの職務は、患者の血液や尿検体の分析であった。 1881年、彼は新しい尿検査を発表した。この検査は、さまざまなタイプの腸チフスを単なる下痢の場合と区別するために使用することができた。 染色の強さによって、病気の予後を知ることができるのだ。 エーリックの大きな功績は、化学、生物学、医学の3分野を融合させた新しい学問を創始したことであるが、その一方で、その後のキャリアにおいて問題の種もあった。 エールリッヒの大きな功績は、化学、生物学、医学の3分野を融合した新しい学問を創始したことであるが、彼の研究の多くは、必要な化学知識を持たない医学者たちによって拒絶された。 また、エーリックにふさわしい教授職がなかったということでもある。

血清の研究Edit

Robert Kochとの交友Edit

Robert Koch, around 1900

Breslauでの学生時代、エーリック氏は病理学者ユリウス・フリードリヒ・コーンハイムから大規模な研究の機会を与えられ、当時ポゼン県Wollsteinで地区医だったローベルト・コッホにも紹介されることになった。 コッホは余暇を利用して炭疽病菌の生活環を明らかにし、フェルディナンド・コーンと接触していたが、コッホはすぐに彼の研究に納得し、ブレスラウの同僚にコッホを紹介したのである。 1880年3月24日には、1880年からベルリンの帝国衛生局に勤務していたロベルト・コッホが、結核の病原体をどのように特定できたかを報告する講演を行い、エールリッヒはこれに立ち会った。 エールリッヒは、この講演を「科学における最大の経験」と後に語っている。 コッホの講演の翌日、エーリックがすでにコッホの染色法に改良を加えており、コッホはこれを手放しで歓迎した。 1887年、エーリックがベルリン大学の内科講師となり、1890年にはコッホの依頼でベルリン・モアビットの公立病院の結核病棟を引き継いだ。 ここでは、コッホが期待していた結核の治療薬ツベルクリンが研究されており、エーリック自身もツベルクリンを注射していた。 エールリッヒは、ツベルクリン疑惑の中で、コッホを支持し、ツベルクリンが診断に有用であることを強調した。 1891年、コッホはエーリックをベルリンのフリードリヒ・ヴィルヘルム大学(現フンボルト大学)に新設された感染症研究所(Institut für Infektionskrankheiten、現ロバート・コッホ研究所)に招き、そこで仕事をするように言った。 コッホは彼に報酬を与えることはできなかったが、実験室のスタッフ、患者、薬品、実験動物への完全なアクセスを提供し、エールリッヒは常に感謝の念を抱いてこれを記憶していた。 彼はマウスを毒物リシンとアブリンに慣らした。 リシンを少量ずつ与えていくと、「リシン・プルーフ」になることが確認された。 エールリッヒはこれを免疫と解釈し、免疫は数日後に突然開始され、数ヵ月後も存在することを観察したが、リシンに免疫されたマウスは未処置の動物と同じようにアブリンに敏感だった

この後、獲得免疫の「継承」に関する調査が行われた。 天然痘や梅毒の感染後、親から子へ特異的な免疫が伝染する場合があることはすでに知られていた。 エーリックが遺伝を否定したのは、アブリンを免疫した雄マウスと免疫していない雌マウスとの間に生まれた子供には、アブリンに対する免疫がなかったからである。 彼は、胎児は母親の肺循環を介して抗体をもらっていると結論づけた。 この考えは、この「遺伝性免疫」が数ヵ月後には減少することからも支持された。 また、別の実験では、治療した雌のマウスと治療していない雌のマウスの子供を交換した。 エールリッヒは自己免疫についても研究したが、生物の免疫系が自己の組織を攻撃する可能性を「自己毒性恐怖(horror autotoxicus)」と呼んで明確に否定した。 エーリックの弟子であるアーネスト・ウィテブスキーが、自己免疫がヒトに病気を引き起こすことを証明したのである。 エールリッヒは、生物を自己免疫から守る調節機構が存在することを初めて提唱し、1906年に「生物は、あらゆる種類の細胞によって容易に生じる免疫反応が、生物自身の要素に対して作用しないようにするためのある種の工夫を有している」と述べている。

ベーリングとのジフテリア血清の研究編集

Emil Behringは1893年までベルリン感染症研究所でジフテリアと破傷風の治療のための抗血清の開発に従事していたが、一貫した結果を得ることはできなかった。 コッホは、ベーリンとエーリックに協力するよう提案した。 この共同研究は、エーリックがマウスでの経験をもとに実験動物の免疫レベルを速やかに高めることができた程度に成功した。 1894年初頭のジフテリア血清による臨床試験は成功し、8月には化学会社ヘキスト社がベーリング社の “ベーリング・エーリッヒが合成したジフテリア治療薬 “を販売し始めた。 2人の発見者は、当初、ヘキスト社の取り分を差し引いた後の利益を分配することで合意していた。 しかし、この契約は何度も変更され、最終的にはエーリックの圧力で8%の利益しか認められなくなった。 エールリッヒは、この不当な扱いに憤慨し、以後、ベーリンとの関係は、破傷風血清の価数問題でエスカレートしていくことになる。 エールリッヒは、血清療法の原理がベーリングと北里によって開発されたものであることは認めていた。 しかし、人間にも使える血清を最初に開発したのは自分であり、ジフテリア血清の開発における自分の役割は十分に認められていないという意見であった。 ベーリングは、プロイセン文化省においてエーリックを陥れ、1900年以降、エーリックは彼との共同研究を拒否するようになった。1901年、ジフテリアの研究への貢献により、第1回ノーベル医学賞を単独で受賞した。

血清の価値編集

1875/76年冬学期に医学生だったパウル・エーリックがマスト細胞を発見したフライブルク大学解剖研究所の入り口にある記念プレート

抗血清は全く新しいタイプの医薬品で品質に大きなばらつきがあったので、安全性と有効性を保証する政府制度が確立された。 1895年4月1日以降、ドイツ国内では政府の認可を受けた血清のみが販売されるようになった。 ジフテリア血清の試験場は、暫定的に伝染病研究所に置かれた。 フリードリッヒ・アルトホフの発案で、1896年にベルリン・ステグリッツに血清研究検査研究所(Institut für Serumforschung und Serumprüfung)が設立され、ポール・エーリックが所長となった(これにより彼はヘキストとの契約をすべて解除しなければならなくなった)。 エーリックの年収は6,000マルクで、これは大学教授の給料に匹敵するものであった。 2080年、ジフテリア抗血清の効果を調べるために、安定した濃度のジフテリア毒素が必要であった。 エールリッヒは、使用されている毒素が、それまで想定されていたのとは異なり、腐敗しやすいことを発見し、その結果、彼には2つの結果がもたらされた。 エールリッヒは毒素を標準物質として用いず、ベーリングが開発した血清粉末を使用し、使用直前に液体に溶かして使用することにした。 試験用の毒素の強さは、まずこの標準物質との比較で決定された。 そして、この毒素を基準にして、他の血清の検査ができるようにした。 モルモットに注射すると、毒素と血清の作用がちょうど相殺されるような比率で混ぜ合わせた。 しかし、病気の症状が出るかどうかの判断には大きな誤差があるため、エールリッヒは「動物の死」という明確な目標を設定した。 実験動物が4日後に死ぬような配合にすることであった。 もし、それ以前に死んだら、血清が弱すぎるということで、不合格になった。 エールリッヒは、血清の価数決定は化学的滴定と同じ精度で行ったと主張している。 フランクフルト市長フランツ・アディケスが大学設立のためにフランクフルトに科学機関を設立しようとしたこともあり、1899年にエーリックの研究所はフランクフルトに移転し、王立プロイセン実験療法研究所と改名された。 ドイツの品質管理方法は、世界中の政府系血清研究所に真似され、彼らもフランクフルトから標準血清を入手するようになった。 ジフテリア抗血清に続いて、破傷風血清、獣医学に用いる各種の殺菌血清が順次開発された。 これらは、ツベルクリンや、後に各種ワクチンと同様に研究所で評価された。 エーリックの最も重要な同僚は、ユダヤ人の医師で生物学者のユリウス・モルゲンロートであった。

エールリッヒの側鎖理論編集

1900年頃、フランクフルトの事務所にて

彼は、細胞の原形質には化学的側鎖(今日の用語では高分子といいます)を持つ特別な構造があり、そこに毒物が結合して機能に影響すると仮定していました。 もし生物が毒素の影響を受けずに済んだら、ブロックされた側鎖は新しいものに置き換えられる。 この再生は訓練することができ、この現象を免疫と呼んでいる。 2080年、エールリッヒは、もはや慣例となった概念(「アンボセプター」、「1次、2次、3次の受容体」など)を用いて側鎖理論を拡張した。 彼は抗原と抗体の間にさらに免疫分子が存在すると仮定し、それを「付加体」あるいは「補体」と呼びました。 エーリッヒは、免疫学の理論的基礎と血清価数に関する研究により、1908年にエリー・メチニコフとともにノーベル生理学・医学賞を受賞した。 メチニコフは、パスツール研究所で免疫の細胞分裂であるファゴサイトーシスを研究していたため、エーリックを激しく非難していた

癌研究 編集

1901年にプロイセン大蔵省から予算超過を指摘され、収入が減少した。 そこでアルトホフは、ユダヤ人の慈善家であり、ラザード・シュペイヤー・エリセンの共同経営者であるゲオルク・シュペイヤーとの接触を図った。 シュパイヤー氏は、ドイツ皇帝フリードリヒ2世の未亡人ヴィクトリア王女が癌に侵されたことをきっかけに、フランクフルトの裕福な市民から癌研究のための寄付を募っていた。 また、エールリッヒはドイツ皇帝ヴィルヘルム2世から、癌の研究に全力を傾けるよう直々に要請を受けていた。 こうした努力の結果、実験療法研究所に付属する癌研究部門が設立されることになった。 そこには、化学者のグスタフ・エンブデンらが所属していた。 エールリッヒは、「癌の研究は基礎研究であり、治療法はすぐには期待できない」とスポンサーに伝えていた。

エールリッヒらの研究成果の中に、腫瘍細胞を移植して腫瘍を培養すると、その悪性度が世代を超えて上昇するという洞察がありました。 また、原発巣を摘出すると、転移が急激に増加する。 エールリッヒは、細菌学の手法を癌の研究に応用した。 ワクチン接種になぞらえて、弱ったがん細胞を注射して、がんに対する免疫を作ろうとしたのである。 がん研究、化学療法研究(後述)のいずれにおいても、ビッグサイエンスの方法論を導入した。 この論文で彼は、生体内染色という新しい技術を紹介した。 彼の発見の一つは、色素は粒状でなければ生体に容易に同化されないということであった。 彼は、アリザリンブルーとインドフェノールブルーという色素を実験動物に注射し、その死後、さまざまな臓器がさまざまな程度に着色されていることを確認した。 酸素飽和度の高い臓器では、インドフェノールが保持され、中程度の飽和度の臓器では、インドフェノールは減少するが、アリザリンブルーは減少しないのである。 そして、酸素飽和度の低いところでは、両方の色素が減少していた。 エールリッヒは、この研究によって、彼の研究の指針となった「すべての生命現象は、細胞内で起こる物理化学の過程に帰することができる」という信念も打ち立てたのである。

メチレンブルー編集

ヒト口腔粘膜のメチレンブルーによる生体染色

研究の過程で、彼は特に細菌の染色に適していると考えられるメチレンブルーと出会います。 その後、ロベルト・コッホも結核菌の研究にメチレンブルーを染料として使用した。 エーリックの考えでは、メチレンブルーは神経細胞の長い付属物である軸索も染めることができるということだった。 彼は、このテーマで博士論文を書き始めたが、自分では追及しなかった。 神経学者のルートヴィヒ・エディンガーは、エーリックが神経学の分野で新しい大きなテーマを切り開いたと評価しています。 生体内染色の研究から、彼はこれを治療に利用することを思いついたのです。 マラリアの病原体を含む原虫科の寄生虫はメチレンブルーで染色できるため、彼はこれをマラリアの治療に使えるのではないかと考えたのである。 ベルリン・モービットの市立病院でこの治療を受けた2人の患者の場合、確かに熱は下がり、血液からマラリア原虫が消えた。 エーリックがメチレンブルーを入手したのはマイスター・ルシウス&・ブリューニング社(後にヘキスト社と改称)で、同社との長い共同研究が始まった。

化学療法特異物質の探索編集

実験療法研究所がフランクフルトに移る前に、エーリックは既にメチレンブルーの仕事を再開していた。 ゲオルク・シュタイヤーの死後、未亡人のフランツィスカ・シュタイヤーは彼を記念してゲオルク・シュタイヤー・ハウスを寄贈し、エールリッヒの研究所の隣に建てられた。 ゲオルク・シュパイヤーハウスの館長として、エーリックの化学療法の研究はここに移された。 彼は、メチレンブルーに匹敵する効果を持ちながら、その副作用のない薬剤を探し求めていた。 彼は、マラリアに対するキニーネの効果を手本とし、一方では、血清療法に類似して、個々の病気に対して同じように特異的な効果を示す化学医薬品があるはずだと考えた。

Ehrlich and Sahachiro Hata

実験療法のモデルとしてEhrlichはモルモットの病気トリパノソーマを使って、実験動物にさまざまな化学物質のテストを行った。 トリパノソーマは確かにトリパンレッドという染料でうまく死滅させることができた。 1906年からはアトキシルを集中的に研究し、1906/07年のコッホの睡眠病探検の際に、他のヒ素化合物とともにロベルト・コッホに実験させた。 アトキシルとは、文字通り「無毒の」という意味だが、特に視神経に障害を与える。 エールリッヒは、現在の製薬会社で行われているスクリーニングという意味での化合物の系統的な試験を精力的に行った。 2080年、エールリッヒは、助手の秦佐八郎の協力を得て、化合物606「アルフェナミン」が、梅毒を引き起こすスピロヘータ属細菌に有効であることを発見し、アフリカでテストされました。 この化合物は人体実験で副作用がほとんどないことが証明され、この治療後に7人の梅毒患者でスピロヘータが消滅した

大規模な臨床試験(研究参加者はすべてツベルクリンという負の例を念頭に置いていた)の後、ヘキスト社は1910年の終わり頃にこの化合物をサルバルサンという名前で販売し始めた。 これは、理論的な考察に基づいて作られた、初めての特異な治療効果を持つ薬剤であった。 サルバルサンは、従来の水銀塩による治療と比較して、驚くほどの効果を発揮した。 ヘキスト社によって製造されたサルバルサンは、世界で最も広く処方される薬となった。 1940年代にペニシリンが利用可能になるまで、梅毒の治療に最も効果的な薬であった。 サルバルサンは、副作用や溶解性の点で改良が必要であり、1911年にネオサルバルサンに変更された。 エールリッヒの研究は、血液脳関門の存在を明らかにしたが、彼自身はそのような関門を信じておらず、後にリナ・スターンがこの言葉を作り出した。 一方では、性的抑制の結果としての道徳的崩壊を恐れた人たちが敵対していた。 また、エールリッヒは、明らかに反ユダヤ的なニュアンスで、過剰に自分を豊かにしていると非難された。 また、エーリックの同僚であったポール・ウーレンフートは、この薬の発見を優先したと主張しています。 1914年、最も著名な告発者の1人が、エーリックが証言に呼ばれた裁判で、犯罪的名誉毀損で有罪判決を受けた。 その結果、エールリッヒは無罪となったが、この試練は彼をうつ病に追い込み、そこから完全に立ち直ることはできなかった

Magic bulletEdit

Ehrlich は、病気を引き起こす生物を選択的に標的とする化合物ができれば、その生物に対する毒素も選択性の薬剤とともに届けられるだろうと推論した。 そして、「魔法の弾丸」(Zauberkugel、彼の言う理想的な治療薬)を作れば、狙った生物だけを殺すことができるだろうと考えたのだ。 この「魔法の弾丸」のコンセプトは、抗体薬物複合体(モノクローナル抗体と細胞障害性生物活性薬剤を結合させたもの)の開発によってある程度実現されている。

LegacyEdit

Paul Ehrlich と Emil von Behring を記念した西ドイツの郵便切手(1954)

1910年にフランクフルト・サクセンハウゼンにおいてエーリックにちなんだ通りが誕生した。 第三帝国時代には、エーリックの業績は無視され、エミール・アドルフ・フォン・ベーリングが理想のアーリア人科学者として様式化され、エーリックの名を冠した通りは別の名前になった。

西ドイツは1954年にパウル・エーリック(1854年3月14日)とエミール・フォン・ベーリング(1854年3月15日)の生誕100周年記念として切手を発行した。

ドイツのパウル・エーリック研究所は、シュテグリッツ血清研究所と血清試験研究所、フランクフルト王立実験療法研究所を引き継ぎ、初代所長パウル・エーリックの名前をとって1947年に命名されました。

1996シリーズ200ドイツマルク紙幣

彼の名前は、多くの学校や薬局、フランクフルト・アム・マインのPEG (Paul-Ehrlich-Gesellschaft für Chemotherapie e. V) やバート・ホンブルグ・ヴォア・ヘーエの Paul-Ehrlich-Klinik でも冠され、また、1950年代から1960年代にかけてのフランクフルトの実験療法研究所は、パウロ・エーリックの名前を冠したものであった。 ポール・エーリック賞とルートヴィヒ・ダルムシュテッター賞は、生物医学の研究に対してドイツで最も優れた賞を授与している。

名誉毀損防止同盟は、Paul Ehrlich-Günther K. Schwerin Human Rights Prizeを授与。

月のクレーターは、1970年にPaul Ehrlichにちなんで名付けられました。 この映画は、梅毒の治療薬であるサルバルサン(アルスフェナミン、「化合物606」)に焦点を当てたものであった。 ナチス政府はユダヤ人科学者へのこの賛辞に反対したため、この映画をドイツ国内で秘密にする試みがなされた。

名誉と称号編集

  • 1882 教授の称号を授与
  • 1890 フリードリヒ・ヴィルヘルム大学(現フンボルト大学)の特別教授に任命
  • 1896 プロシアの学術以外の称号として医学評議員(ゲハイマー・メディスナルラト)を授与
  • 1903 科学分野におけるプロシア最高の名誉を授与された。 ルドルフ・ヴィルヒョーにのみ授与されていた)
  • 1904 ゲッティンゲンの名誉教授に任命される。 シカゴ大学名誉博士号
  • 1907 めったに与えられない上級医学評議員(Geheimer Obermedizinalrat)の称号を付与された。
  • 1908 「免疫に関する研究」でノーベル生理学・医学賞を受賞
  • 1911 プロシアの最高民間人賞、枢密顧問官(Wirklicher Geheimer Rat、「閣下」)
  • 1912 フランクフルト市名誉市民となる
  • 1911 プロシアの最高の民間人賞、枢密顧問官を受賞
  • 1912 フランクフルト市名誉市民の地位を得る。

  • 1914 エジンバラ大学の治療学のキャメロン賞を受賞
  • 1914 新設されたフランクフルト大学の薬理学の正教授に就任

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