1990年ノーベル生理学・医学賞：マレーとトーマス、臓器および骨髄移植が標準治療となった瞬間
この記事で学ぶこと
この記事を読むと、他人の臓器を自分の体に移すという考えが、20世紀半ばまでは全く新しいアイデアであったことを理解できます。ボストンで1954年に行われたジョセフ・マレーによる最初の同一双生児の腎移植、および1962年に行われたX線と免疫抑制剤を使用した非血縁者間の移植について学びます。また、1955年に開始されたドナルド・トーマスの骨髄移植試験が、白血病の治療における標準的な方法となった経緯についても学びます。この二人の研究者の歩みは、現在では年間世界で15万件の臓器移植と2万件の造血幹細胞移植が行われる基盤となりました。
常識とは異なる物語：自己と非自己の境界を越える
私たちの体の免疫システムは、自己と非自己を区別するシステムです。自己組織には手を触れず、非自己組織を攻撃します。このシステムは、細菌やウイルスから身を守ることを可能にしますが、同時に他人の臓器を移植した場合、それが攻撃され拒絶されるという問題を引き起こします。
20世紀半ばまでは、臓器移植はほぼ不可能であると考えられていました。他人の皮膚を火傷患者に移植しても、徐々に拒絶反応が起こり、最終的には移植された組織が死んでしまいます。これは、自己と非自己の境界を克服できるかどうかという問題でした。
マレーが発見した答えは明確でした。同一双生児の間では移植が可能です。1937年には、同一双生児間の皮膚移植が成功したという報告があったため、彼は遺伝的な関係が近いほど、移植の成功率が高くなると推測しました。犬の腎臓移植実験を通じてこの原理を確認した後、彼は1954年12月23日にボストンのブリガム病院で最初のヒトの腎臓移植を同一双生児の間で行いました。移植を受けたリチャード・ヘリックは、その後8年間生き続けました。これは、移植医学の始まりでした。
同一双生児という制約を克服するために、マレーはX線照射と免疫抑制剤の組み合わせを試みました。そのアイデアは、移植された臓器の拒絶反応を防ぐために、移植を受ける側の免疫システムを抑制することでした。初期の試みはほとんど失敗しましたが、彼は1962年に同一双生児ではない間、および血縁関係のない人々の間で、腎臓移植を成功させました。使用された免疫抑制剤は、アザチオプリンでした（ヒッチンズとエリオンが開発し、1988年にノーベル賞を受賞）。これは、ノーベル賞の系譜が交錯する瞬間です。
一方、トーマスは別の方向で移植を進めていました。1955年から、彼は白血病や遺伝性の骨髄異形成症候群の患者に対して骨髄移植を試みました。これは、患者の骨髄を放射線で破壊し、次に正常な骨髄を移植することです。初期の試みはほとんど失敗しましたが、1970年代以降、HLA（ヒト白血球抗原）によるマッチングを通じた移植の標準化が確立され、急性白血病に対する治療法として確立されました。これが、今日の造血幹細胞移植（HSCT）の起源です。
CS（コンピューターサイエンス）の言語で言えば、この二つの移植は、異なる種類のシステム介入です。臓器移植は、サービスインスタンスのホットスワップです。つまり、故障したサービス（腎臓、肝臓、心臓、肺）を別のインスタンスに置き換え、システムの残りの部分は維持します。骨髄移植は、システムカーネルの再配布です。つまり、造血システム全体（免疫システムを含む）を最初から完全に再展開します。どちらの介入においても、自己と非自己を区別する認証システムであるHLA（ヒト白血球抗原）システムが、重要な問題となります。
時代の風景：冷戦終結の最終段階とグローバリゼーションの夜明け
1990年は、20世紀後半における決定的な地政学的構造転換が完了した年でした。
10月3日、ドイツの再統一—1945年以来45年間にわたる分裂に終止符が打たれました。これは、ベルリンの壁崩壊（1989年11月）からわずか11か月後の迅速な統合でした。2月11日、ネルソン・マンデラが釈放—27年間の投獄の後にアパルトヘイト終結における重要なマイルストーンとなりました。8月2日、イラクがクウェートに侵攻—湾岸戦争（1991年1月～2月）を引き起こし、冷戦後の時代における最初の大規模な国際戦争となりました。ソ連は5年間の複数政党制改革を承認—ソ連体制の実際の崩壊の始まりでした。
技術の歴史においては、4月24日にハッブル宇宙望遠鏡が打ち上げられ、その後の30年間、宇宙観測における主要な役割を担いました。5月22日にMicrosoft Windows 3.0がリリース—パーソナルコンピューティングの普及における転換点となりました。2月にAdobe Photoshop 1.0がリリース—デジタル画像時代の始まりでした。12月20日、ティム・バーナーズ＝リーがCERNで世界初のウェブページを公開—WWWの実質的な開始となりました。
韓国の歴史においては、2月15日に民主自由党が3つの政党の合併により発足—盧泰愚、金泳三、金鍾泌の統合により、30年間にわたる保守的な政治状況が確立されました。9月30日、韓国とソ連が外交関係を樹立—盧泰愚の北方政策は、ソ連との正式な関係樹立につながりました。9月、南北間の韓国と北朝鮮の首相級会談が開始—ソウルと平壌で交互に開催される最初の定期的な会談でした。
世界的な構造転換の年において、ノーベル委員会は移植医療を開拓した2人の人物を称えました。国際政治において自己と非自己の境界線が再調整されている年に、自己と非自己の境界線を克服し、生命を維持する移植医療が認められました。
ジョセフ・マレー：多様な趣味を持つ外科医、最初の移植を実施
ジョセフ・E・マレー（1919-2012）は、アメリカの医師でした。彼は1919年にマサチューセッツ州で、弁護士の父と教師の母のもとに生まれました。子供の頃から外科医になることを夢見ており、高校時代には元素の周期表を見て化学に興味を持つようになりました。リベラルアーツカレッジであるホーリークロス大学では、ラテン語、ギリシャ語、哲学、英語に魅了され、1943年にハーバード大学で医学博士号を取得しました。
彼は多くの趣味を持っていました。ハーバード大学在学中は合唱団に参加し、音楽を専攻していたリンク（ボビー・リンク）と出会い、1945年に結婚して6人の子供をもうけました。彼は熱心なテニスプレーヤーであり、毎年家族旅行を楽しみ、生涯を通じて5つの大陸を旅し、キャンプ、ハイキング、トレッキングを行いました。学問だけに集中するのではなく、バランスの取れた生活を送っていました。
マレーは、フィラデルフィア総合病院で勤務中に**、他の人から皮膚を採取して火傷患者に移植したことから、移植に興味を持つようになりました**。他の人の皮膚が徐々に拒絶されるのを見て、自己と非自己の問題について探求し始めました。
1951年にボストンにあるブリガム病院（現在はブリガム・アンド・ウィメンズ・ホスピタル）で働き始め、犬の腎臓移植の実験を行いました。1954年12月23日、彼は最初のヒトの腎臓移植を成功させました。これは、一卵性双生児であるリチャード・ヘリックとロナルド・ヘリックの間で行われました。リチャードはその後8年間生き、彼の双子の姉は子供を産み、結婚しました。これが移植医療の始まりでした。
一卵性双生児という限界を克服するために、マレーはX線照射と免疫抑制剤の組み合わせを試みました。その考え方は、レシピエントの免疫システムを抑制することで、移植された臓器の拒絶反応を防ぐというものでした。初期の試みはほとんど失敗に終わりましたが、1962年には、一卵性双生児ではない、血縁関係のない人々の間で、腎臓移植を成功させました。使用された免疫抑制剤は、アザチオプリン（1988年にノーベル賞を受賞したヒッチンズとエリオンが開発）でした。これは、ノーベル賞の系譜が交差する瞬間です。
マレーの成功の背景には、1960年に免疫寛容の発見でノーベル賞を受賞したサー・メダワーや、1988年にアザチオプリンの開発でノーベル賞を受賞したヒッチンズとエリオンが、頻繁に彼の研究室を訪問し、助言を与えていたという事実があります。これは、移植の問題を解決することが、さまざまな分野の研究の協力の結果であったことを示しています。
E. ドナル・トーマス：田舎のテキサスから骨髄移植のパイオニアへ
E. ドナル・トーマス（1920-2012）は、アメリカの血液学者でした。彼は1920年にテキサス州の小さな田舎町で、50歳の医師である父親の一人息子として生まれました。 彼は15人しか生徒がいない小さな田舎の高校に通いましたが、成績はあまり良くありませんでした。 彼は1937年にテキサス大学に入学しましたが、1年生のGPAは約Bであり、目立った成績を収めたわけではありませんでした。 しかし、学業が進むにつれて、彼は化学に興味を持つようになり、1946年にハーバード大学で医学博士号を取得しました。
トーマスは、1963年から1990年までワシントン大学（シアトル）の教授、1975年から1990年までフレッド・ハッチングソン癌研究所の所長を務めました。 ここは世界的な骨髄移植の中心地となりました。
トーマスの骨髄移植における先駆的な研究は、一連の失敗から始まりました。1955年から、彼は白血病や遺伝性骨髄異形成症候群の患者の骨髄を放射線で破壊した後、正常な骨髄を移植することを試みました。 最初の試みはほとんどが、移植片対宿主病（GVHD）や感染症により失敗しました。しかし、彼は諦めず、移植のためのさまざまな条件（HLAマッチング、コンディショニング療法、感染予防、GVHD予防）を一つずつ確立しました。
1970年代半ばから、骨髄移植は白血病に対する有効な治療法として確立され始めました。 1980年代以降、急性骨髄性白血病および急性リンパ性白血病に対する標準的な治療法として確立されました。今日、世界中で年間2万人以上の造血幹細胞移植が行われており、この分野はトーマスから始まりました。
決定的な進展：1962年の移植とその先
1962年にマレーが行った非同型双生児に対する腎移植の成功は、移植医学が実質的に確立された瞬間でした。アザチオプリンとX線による組み合わせです。その後、シクロスポリン（1983年に臨床的に導入）とタクロリムス（1994年）が段階的に開発され、免疫抑制剤が改良されました。今日、臓器移植後の1年後の生存率は、腎臓で96％、肝臓で89％、心臓で87％です。
1975年にシクロスポリンが発見されたことは、移植医学に革命をもたらしました。ノルウェーのスカンジナビアの菌類から分離されたこの物質は、T細胞によるIL-2の産生を阻害することにより、免疫応答を特異的に抑制します。アザチオプリンよりも強力で、組織特異的です。シクロスポリンの導入により、肝臓、心臓、肺移植の実用化が実現しました。
HLA遺伝子型マッチングの重要性が明らかになり、移植の結果は劇的に改善されました。ドオネガ（1987年にノーベル賞を受賞）とドゥーセイ、ベナセラフ、スネル（1980年にノーベル賞を受賞）の発見により、移植医学が認証システムとして捉えられるようになりました。
CSフレーム：サービスホットスワップとカーネル再展開
移植医学をCSの言葉で再構築すると、以下のようになります。
臓器移植＝サービスインスタンスのホットスワップ： 故障したサービス（臓器）を別のインスタンスに置き換えますが、システムの残りの部分は維持します。腎移植は濾過サービスの置き換え、 肝移植は代謝処理サービスの置き換え、 心臓移植は循環ポンプサービスの置き換えです。各サービスは、置き換えられるために標準化されたインターフェースを持つ必要があります。
HLA＝認証システム： 各細胞の表面にあるHLA分子は、自己認証証明書のように機能します。免疫監視（T細胞）は、この証明書を検証し、通過またはブロックするかどうかを決定します。移植された臓器とレシピエントのHLAマッチングが高いほど、認証の通過率は高くなります。
免疫拒絶反応＝認証の失敗： 移植された臓器のHLAがレシピエントと異なる場合、T細胞はそれを異物として認識し、攻撃します。これは、タイプチェックにおける署名の不一致のためにアクセスが拒否されるシステムに似ています。
免疫抑制剤＝認証バイパス：
- アザチオプリン： リンパ球の増殖を抑制します（並列処理の制限）
- シクロスポリンとタクロリムス： T細胞によるIL-2の産生を阻害します（特定のサービスの停止）
- ステロイド： 広範囲の抗炎症作用（緊急シャットダウン）
- モノクローナル抗体（バシリキシマブなど）： 特定の標的を阻害します（ピンポイントでの迎撃）
骨髄移植＝システムカーネルの再展開： 赤血球、白血球、血小板を生成する造血システム全体（カーネル）を完全に置き換えます。これは、ブートローダーの再インストールを含む大規模なオーバーホールです。成功すれば、根本的な治癒（白血病の治癒）につながりますが、失敗すれば、システム自体が死にます。
移植片対宿主病（GVHD）＝新しいカーネルの反乱： 移植された骨髄の免疫細胞は、レシピエントの組織を異物として認識し、攻撃します。これは、再展開されたカーネルが元のシステムのデータとサービスを侵入者として誤認する状況です。
このアナロジーは、なぜ移植に非常に慎重な管理が必要なのかを明確に示しています。サービス置換には、標準化されたインターフェース（HLAマッチング）と継続的な認証管理（免疫抑制）が必要です。
学術的影響：移植医療の標準化と産業化
この発見の後、移植医療は高度な臨床医療における標準となります。
臓器別移植の拡大: 腎臓（1954年）→ 肝臓（1963年、Starzl）→ 心臓（1967年、Christian Barnard）→ 肺（1983年）→ 小腸（1988年）→ 顔（2005年、フランス、Isabelle Dinoire）→ 子宮（2013年、スウェーデン）。現在、世界中で年間約80,000件の腎移植、30,000件の肝移植、6,000件の心臓移植が行われています。
脳死および臓器提供システムの確立: 移植医療の進歩に伴い、脳死の概念は1968年のハーバード委員会報告書で確立されました。その後、各国で脳死の基準と臓器提供/移植システムが法的に認められました。韓国では、臓器移植に関する法律が1999年に制定されました。
造血幹細胞移植の拡大: 骨髄から末梢血造血幹細胞（PBSC）および臍帯血造血幹細胞へと拡大しました。現在では、急性白血病、再生不良性貧血、重度の自己免疫疾患に対する標準治療となっています。
細胞治療への拡大: 造血幹細胞移植の原理は、CAR-T細胞療法（2017年にFDAに承認）および誘導多能性幹細胞（iPSC）由来の細胞療法へと拡大しました。これは、人間の細胞自体を治療薬として使用するという新しいパラダイムを示しています。
異種移植への試み: 近年、米国では遺伝子改変された豚の腎臓と心臓を人間に移植する試みがなされています。2024年には、遺伝子改変された豚の腎臓がマサチューセッツ総合病院で人間に移植されました。これは、臓器不足の問題を解決する将来的な可能性を秘めています。
韓国の遺産と現在
韓国における移植医療は、1969年にソウル大学病院で行われた最初の腎移植から始まりました。それ以来、ソウル亜山病院、サムスンソウル病院、ソウル大学病院、延世セベランス病院が移植医療の最前線に立っています。
ソウル亜山病院の世界をリードする肝移植の成果: 李承圭教授のチームが開発した生体ドナー部分肝移植（生体ドナー肝移植）技術は、世界標準となっています。李承圭教授は、世界で最も多くの肝移植を行った記録を持っています。韓国における肝移植の1年生存率は、世界で最も高いレベルにあります。
韓国の造血幹細胞移植も非常に活発です。カトリック大学聖母病院（金東昱教授のチーム）は、世界で最も多くの移植を行っています。急性白血病、多発性骨髄腫、小児の再生不良性貧血に対する標準治療となっています。
韓国の臓器提供文化はまだ発展途上ですが、徐々に拡大しています。2000年以降、脳死ドナーの数は増加しており、KODA（韓国臓器提供・移植機構）システムが確立されています。
なぜ重要なのか
二人の研究者が残したものは、**「自己と非自己の境界は克服できる」**という考え方を確立したことです。
これは、医学が基本的な治療の範囲を拡大した好例です。かつて、腎臓、肝臓、心臓の機能不全はしばしば死を意味していましたが、移植によって、この死刑判決は、可能性を延ばすことへと変化しました。今日、慢性腎不全の患者は透析を経て腎臓移植を受け、生活を続けています。末期肝不全の患者は肝臓移植によって回復します。急性白血病の患者は骨髄移植によって治癒を目指します。
これは、臨床医学と基礎科学を組み合わせた事例です。マレーとトーマスの成功は、彼らの外科的および血液学的知識だけでなく、免疫学（メセロー、1960年；ベナセラフ-ドーセット-スネル、1980年；ドホナワ、1987年；ドーハティ-ジンカーナゲル、1996年）と薬理学（エリオン-ヒッチングス、1988年）の進歩の組み合わせによってもたらされました。これは、さまざまな学術分野が、移植という単一の臨床課題に収束する点です。
ハーバードで出会い、世界を変えた二人の田舎の若者という物語は、力強い象徴でもあります。マレーはマサチューセッツ州の小さな町出身で、トーマスはテキサス州の人口15人の小さな村出身でした。特別な学術的な背景を持たずに、彼らはハーバードで出会い、それぞれの分野から、20世紀後半の医学のあり方を大きく変えました。
この賞以来、移植および細胞療法のトレンドは以下の通りに進展しています。
- 1996年、ドーハティとジンカーナゲル: MHC制限型細胞性免疫
- 2007年、山中: iPS細胞の発見（2012年ノーベル賞）
- 2017年、KymriahとYescarta: CAR-T細胞療法、FDA承認
- 2024年、異種移植臨床試験: 遺伝子改変されたブタの腎臓をヒトに移植
この発見の臨床および産業応用：
- 臓器移植の標準化: 腎臓、肝臓、心臓、肺、膵臓、小腸、顔面、子宮
- 造血幹細胞移植: 急性白血病、多発性骨髄腫、無顆粒球症
- 免疫抑制剤市場: シクロスポリン、タクロリムス、ミコフェノール酸モフェチル、ベラタセプ
- 細胞療法の拡大: CAR-T、iPS細胞、MSC
- 異種移植の未来: 遺伝子改変されたブタの臓器
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