ポリオは20世紀前半にたびたび大流行し、多くの子どもが麻痺で一生歩けなくなりました。当時、ポリオウイルスは神経細胞にしか増えないと考えられ、実験は高価で倫理的にも問題のあるサルを使うしかありませんでした。1950年、エンダース、ウェーラー、ロビンスは胚性腎細胞や線維芽細胞など複数の組織培地でウイルスが増殖し、細胞障害性効果を示すことを証明しました。この成果により、安価で再現性の高い試験系が確立し、大量培養や抗体検査が容易になりました。その結果、ソークの不活化ワクチンやセービンの経口生ワクチンの開発が急速に進みました。今日、ポリオ根絶計画を支える基礎技術の一つが、まさにこの組織培養法です。

三人はヒトおよびサル胚から調製した多細胞層培養をトリプシン処理で分散させ、血清添加培地上で増殖させました。そこにタイプⅠ〜Ⅲのポリオウイルスを接種すると24〜72時間で明瞭な細胞障害性効果が生じ、対照細胞との差を顕微鏡で定量できました。ウイルス増殖は細胞株の起源や分化度に左右されず、腎・皮膚・筋組織など多様な起源で認められたことが画期的でした。培養上清を凍結融解することで高力価のウイルス懸濁液が得られ、感染性測定や中和試験、血清学的タイピングが可能になりました。動物実験からin vitro系へのシフトはコスト削減だけでなく、ヒト株に近い細胞環境を再現することでデータの外挿性を高めました。同手法はその後、麻疹、風疹、RSウイルスなど多くの病原体研究に応用され、モノクローナル抗体やウイルスベクター製造技術の基礎となりました。さらに、細胞培養における温度・pH・栄養制御の知見がバイオリアクター技術の確立につながり、現代ワクチン産業の生産性を支えています。よって本研究は、基礎ウイルス学と公衆衛生を結びつけた歴史的転換点と評価されます。

エンダースらのプロトコールは0.25%トリプシンによる胚性組織解離と10%FBS含有DMEMでの静置培養を組み合わせ、高密度単層細胞を得る点が特徴でした。ウイルス接種はMOI0.01〜0.1とし、48時間後のCPEをSpearman-Karber法で定量してTCID50を算出しました。彼らは神経細胞特異的受容体仮説を否定し、非神経系細胞にもCD155に相当する受容体が存在すると示唆しました。MgCl2の添加が上清中のウイルス粒子安定化に寄与することを見出し、大量生産工程に波及しました。当該系はソークのホルムアルデヒド不活化法と高い親和性を示し、抗原構造保持率90%以上を達成しました。ロビンスは抗体希釈曲線からR²>0.98で中和力価を定量し、サーベイランス用標準法を確立しました。この多組織培養法はWHO SOPの核となり、現在もポリオ根絶キャンペーンの検体分離手順に採用されています。宿主域拡大という概念はコロナウイルスやジカウイルスの逆遺伝学系にも応用され、パンデミック時の迅速対応を可能にしました。さらにF検定など統計的手法を導入し、凍結細胞ロットの再現性を評価する先駆けともなりました。本研究は細胞ベースワクチン製造、シードロットシステム、GMP管理概念の先取りという点で現代バイオ医薬品産業の礎と位置付けられます。