ラッセル・G・ヒグチ(Russell G. Higuchi)は、分子生物学分野の研究者である。キャリー・マリスが発明したポリメラーゼ連鎖反応(PCR)の「特定の塩基配列の増幅(定性分析)」に対し、その派生技術として試料中のDNA量を測定する「リアルタイムPCR(定量PCR、qPCR)」を開発し、初期発展に重要な貢献をしたことで知られる。

経歴 ヒグチは1990年代初頭に、バイオテクノロジー企業であるCetus Corporationに所属し、PCR反応の増幅過程をリアルタイムで検出・定量する手法の研究に携わった。この時期に発表された一連の研究は、後にリアルタイムPCR(定量PCR、qPCR)として確立される技術の基盤となった。

その後、ヒグチはRoche Molecular Systemsに所属し、分子診断分野におけるPCR関連技術の研究開発に従事した。同社在籍時の研究成果は、リアルタイムPCR法の実用化および臨床検査分野への普及に寄与したとされている。

これらの研究への貢献により、2019年には分子病理学会(Association for Molecular Pathology)からAward for Excellence in Molecular Diagnosticsを受賞している。

PCR法の発明者として知られる、マリスの「特定の塩基配列の増幅」を目的とするのに対し、この技術は試料中のDNA量を正確に「定量」することを可能にした点に特徴がある。

リアルタイムPCRへの貢献 ヒグチは、リアルタイムPCR(定量PCR、qPCR)の成立につながる一連の研究を行った。

2026年にヒグチとLincoln McBrideが発表した回顧論文によれば、その着想は1986年にCetus CorporationでPCR関連の研究を開始した頃までさかのぼる。反応容器を開封せずにDNAの増幅と検出を同一反応系内で行うことにより、増幅産物によるコンタミネーションを防ぐとともに、測定の自動化を実現することが開発の目的であった。

1992年、ヒグチらはPCR反応液にエチジウムブロマイドを加え、二本鎖DNAの増加に伴う蛍光を測定することにより、PCR反応をリアルタイムで観測する手法を報告した。この方法では反応容器を開封することなく増幅の進行を連続的に観測できることが示され、従来の終点解析とは異なる新たな解析法を提示した。

翌1993年には、蛍光シグナルが一定レベルに達するサイクル数と初期DNA量との関係を利用した「Kinetic PCR」を報告し、PCR反応を定量的に解析できることを示した。これらの研究は、後にリアルタイムPCRとして発展する技術の基礎を築いた研究として評価されている。

これらの成果は、Applied BiosystemsによるABI PRISM 7700 Sequence Detection Systemの開発へとつながった。ABI 7700は1996年に発売され、リアルタイムPCRを実用化した最初期の商用システムの一つとなり、その後の定量PCRの普及に大きな役割を果たした。

主な論文 Higuchi R, Dollinger G, Walsh PS, Griffith R. Simultaneous amplification and detection of specific DNA sequences. Bio/Technology. 10 (4): 413–417. 1992. doi:10.1038/nbt0492-413. Higuchi R, Fockler C, Dollinger G, Watson R. Kinetic PCR analysis: Real-time monitoring of DNA amplification reactions. Bio/Technology. 11 (9): 1026–1030. 1993. doi:10.1038/nbt0993-1026. Higuchi R, McBride L. A Memoir of Inventing Real-Time PCR and Developing the ABI 7700. International Journal of Molecular Sciences. 27 (6): 2612. 2026. doi:10.3390/ijms27062612.

関連項目 ポリメラーゼ連鎖反応 リアルタイムPCR 定量PCR

脚注