はじめに

 リリー・ジャン (Lily Yeh Jan、葉公杼、1947年~)カリフォルニア大学サンフランシスコ校教授は、台湾出身の米国人女性科学者であり、夫で共同研究者であるユーナン・ジャン(詹裕農)と共に、動物に共通の神経細胞活動を制御するカリウムイオンチャネルファミリーを分子レベルで特定した成果により、2011年にワイリー生物科学賞を受賞している。

ユーナン・ジャンとリリー・ジャンの写真
リリー・ジャンとユーナン・ジャン夫妻  Vilcek FoundationのHPより引用

生い立ちと教育

 リリー・ジャン(Lily Yeh Jan)は、1947年に福建省福州に葉公杼(簡体字では叶公杼、発音はYeh Kung-chu)として生まれた。両親は共に会計士であった。

 リリーが2歳となった1949年に、国民党は共産党との戦いに敗れ、リリーの一家は台湾に移住した。

 リリーは、台北にある台北第一女子中学に入学した。
 台北第一女子中学(現在の台北市立第一女子高級中学)は、台湾台北市にある女子校である。日本統治時代に台北高等女学校として設立され、台北における女子高等教育の拠点であった。戦後は、台湾の女子高等教育の中心となり、現在に至っている。

 リリーは、この台北第一女子中学時代に科学の面白さに目覚めた。また、1957年に中国系の科学者としてはじめてノーベル賞に輝いた李政道楊振寧、さらには彼らのノーベル賞受賞をサポートした中国系女性科学者・呉健雄に強い憧れを持った。
 中学校もリリーの科学への興味をサポートし、リリーなどの優れた生徒には、大学レベルの内容の授業をしてくれた。

国立台湾大学でユーナン・ジャンと出会う

 リリー・ジャンは、台湾の最高学府である国立台湾大学の物理学科を目指した。当時、リリーのいた中学校を含めたいくつかの学校から優秀な生徒を推薦で入学を許可してくれる制度があり、リリーは中学校で常にトップクラスだったため、1964年に推薦で同大学の物理学科への入学が許可された。

 国立台湾大学の卒業間近となった1968年に、リリーは物理学科の先輩や同輩とのハイキングに参加した。そこで、同じく国立台湾大学を卒業して台湾空軍の通信・電子担当の将校として兵役に就いていたユーナン・ジャンと出会った。リリーとジャンは恋人となった。

 リリーとジャンは、リリーが台湾大学物理学科を卒業するのに合わせて米国留学を決意し、1968年秋にカリフォルニア工科大学(Caltech)に入学して、理論高エネルギー物理学で博士号取得を目指すこととなった。

 留学から3年後の1971年に、二人はCaltechのあるパサディナで結婚した。

物理学から生物学への転向

 リリー・ジャンはユーナン・ジャンと共に、結婚前の1970年に専攻を物理学から生物学に変更した。

 Caltechの大学院に留学した二人は、大学院で開催された研究会で、前年にノーベル生理学・医学賞を受賞したマックス・デルブリュック(Max Ludwig Henning Delbrück、1906年~1981年)教授の話を聞いて感動した。デルブリュックはドイツ・ベルリン生まれの科学者で、細菌のウイルス抵抗性は適応の結果によるものではなく突然変異によるものであることを示したことが評価され、ノーベル賞を受賞した。デルブリュックは、自らが学生時代に天体物理学や理論物理学を専攻した後生物学に転向したことに触れ、聴講した学生に物理学修得の基礎の上に生物学に進むことを奨励した。
 デルブリュックの講話に感動した二人は、専門分野を生物学に変更し、同教授の研究室へ移った。 

マックス・デルブリュックの写真
マックス・デルブリュック 百度HPより引用

 リリーとジャンは1974年に、Caltechから博士号を取得した。その時には、二人の研究分野は違っており、卒業の際の論文も別々であった。

二人での協力の開始

 二人が協力して同じ研究に取り組むきっかけとなったのは、ニューヨーク州ロングアイランドにあるコールドスプリングハーバー研究所で1974年夏に開かれたシンポジウムへの参加である。ここでは、3週間の間、毎日16時間にわたって休みなく研究や実験に励むことになり、その時のテーマである神経生物学に二人は魅了された。

 夏のシンポジウムから帰り、二人はCaltechのシーモア・ベンザー(Seymour Benzer、1921年~2007年)教授の研究室でポスドクを開始するが、二人はそれ以来同じ研究室で協力して研究・実験し、論文を連名で出すことにした。ベンザー教授は、米国の分子生物学者であり、ショウジョウバエの行動突然変異体の研究で成果を挙げ、ガードナー国際賞、ラスカー賞などを受賞している。日本の研究者である堀田凱樹博士と共同で、視覚行動異常が光受容細胞の発生、分化の過程で遺伝子によって生ずることを明らかにしており、これによりベンザー教授は、2000年に日本学術振興会より第16回国際生物学賞を受賞した。

 リリーとジャンは、3年後の1977年にベンザー教授の研究室を出てボストンに向かい、ハーバード大学医学部のスティーブ・カフラー(Steve Kuffler)教授の研究室でポスドク研究者となった。

UCSFで独立した研究室を構える

 ハーバード大学でのポスドク研究での成果を米国科学アカデミー紀要(PNAS)に発表したところ、米国内のいくつかの大学から研究職のオファーがきた。その中から、二人はカリフォルニア大学サンフランシスコ校(UCSF)のオファーを受け、1979年に再びカリフォルニア州に戻った。

 さらにリリーとジャンの二人は、1984年にハワード・ヒューズ医学研究所のInvestigator Programに選ばれた。同研究所は、米国の実業家ハワード・ヒューズによって1953年に設立された非営利の医学研究機関であり、同研究所のInvestigator Programは、トップクラスの研究者に対し、大学等に在籍のまま同研究所の研究員として雇用し、最低5年間にわたり研究資金を提供するものである。

 独立して研究室を持った二人が取り組んだのは、ニューロンの形態の多様性、樹状突起の発達、およびニューロン回路の形成を制御する基本メカニズムの解明であった。彼らのチームは、ショウジョウバエの末梢神経系の発達と機能を制御する遺伝子プログラムの発見を目指した。具体的には、樹状突起の発達を制御するメカニズム、感覚生理学 (特に機械的刺激に対する感覚)、樹状突起と軸索の変性と再生、およびハエの行動の基礎となる回路の解明であった。この研究結果を哺乳類の皮質ニューロンにまで広げ、将来的には、自閉症や統合失調症などの神経疾患の解明に役立つとも考えた。

 この研究により、二人は2011年にワイリー生物科学賞を受賞した。受賞理由は、「動物に共通の神経細胞活動を制御するカリウムイオンチャネルファミリーを分子レベルで特定した功績(molecular identification of a founding member of a family of potassium ion channels that control nerve cell activity throughout the animal kingdom)」出会った。
 ワイリー賞(Wiley Prize in Biomedical Sciences)は米国のワイリー財団が、基礎医学や臨床応用の研究成果を促進することを目的に、2002年以来毎年授与している生命医学の賞であり、これまでの受賞者45名のうち、15名が後にノーベル賞を受賞している。日本人では森和俊が2005年に、大隅良典が2016年にそれぞれ受賞した。

参考資料

・UCSHのHP  The Jans' Autobiography & Lab History https://web.archive.org/web/20190502195445/http://physio.ucsf.edu/Jan/Autobiography.html
・WileyのHP  https://www.wiley.com/en-us/foundation/prize/biomedical#accordion-3ac7718796-item-a08b8eefe4
・Vilcek Foundation HP Lily and Yuh-Nung Jan 2017 Vilcek Prize in Biomedical Science https://vilcek.org/prizes/prize-recipients/lily-and-yuh-nung-jan/