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山中伸弥（やまなか しんや、 1962年9月4日生まれ）は、日本の幹細胞研究者であり、ノーベル賞受賞者である。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]京都大学iPS細胞（人工多能性幹細胞）研究応用センターの名誉教授およびセンター長であり[ 6 ]、カリフォルニア大学サンフランシスコ校（ UCSF）付属グラッドストーン研究所の上級研究員、およびカリフォルニア大学サンフランシスコ校（UCSF）の解剖学教授でもある。山中氏は国際幹細胞研究学会（ISSCR）の元会長でもある。
彼は、2010年にBBVA財団フロンティア・オブ・ナレッジ賞の生物医学部門、2011年にルドルフ・イェニッシュと共にウルフ賞医学部門[ 7 ]、2012年にリーナス・トーバルズと共にミレニアム技術賞を受賞しました。2012年には、成熟細胞を幹細胞に変換できることを発見した功績により、ジョン・ガードンと共にノーベル生理学・医学賞を受賞しました[ 8 ]。 2013年には、その功績により300万ドルのブレークスルー賞生命科学部門を受賞しました。
山中氏は1962年、日本の東大阪市に生まれた。大阪教育大学付属天王寺高等学校を卒業後、1987年に神戸大学医学部で医学博士号、1993年に大阪市立大学大学院医学研究科で博士号を取得した。その後、国立大阪病院で整形外科の研修医として勤務し、サンフランシスコのグラッドストーン心血管疾患研究所で博士研究員として研究を行った。
その後、彼は米国サンフランシスコのグラッドストーン研究所と日本の奈良先端科学技術大学院大学で研究を行った。山中氏は現在、京都大学iPS細胞研究応用センター（CiRA）の名誉教授兼センター長である。 [ 6 ]また、グラッドストーン研究所の上級研究員でもある。[ 8 ] [ 9 ]
山中医師は1987年から1989年まで国立大阪病院の整形外科の研修医だった。彼の最初の手術は友人の平田修一の良性腫瘍の摘出だったが、熟練した外科医なら10分ほどで終わるはずの手術を1時間かけても完了できなかった。先輩医師の中には彼を「ジャマナカ」と呼ぶ者もいた。これは日本語で「障害」を意味する言葉をもじったものである。[ 10 ]
1993年から1996年まで、彼はグラッドストーン心血管疾患研究所に在籍していた。1996年から1999年までは大阪市立大学医学部の助教授を務めていたが、実際には研究を行うよりも、実験室でマウスの世話をすることがほとんどだった。[ 10 ]
妻は彼に医師になるよう勧めたが、彼は代わりに奈良先端科学技術大学院大学の職に応募した。彼は胚性幹細胞の特性を解明できるし、解明するつもりだと述べ、この積極的な姿勢が採用につながった。1999年から2003年まで同大学で准教授を務め、後に2012年のノーベル賞受賞につながる研究を開始した。彼は教授に昇進し、2003年から2005年までその職にとどまった。2004年から2010年まで、山中氏は京都大学先端医科学研究所の教授を務めた。[ 11 ] 2010年から2022年まで、山中氏は京都大学iPS細胞研究所（CiRA）の所長兼教授を務めた。[ 6 ] 2022年4月、彼はCiRAの所長を辞任し、教授の地位を維持したまま名誉所長に就任した。[ 6 ] [ 12 ]
2006年、彼と彼のチームは成体マウス線維芽細胞から誘導多能性幹細胞（iPS細胞）を作製した。[ 2 ] iPS細胞は胚性幹細胞に非常によく似ており、胚盤胞（受精後数日の胚）のうち、胚本体に成長する部分の試験管内版である。彼らは、iPS細胞が多能性、つまり体のすべての細胞系統を生成できる能力を持っていることを示すことができた。その後、彼と彼のチームはヒト成体線維芽細胞からiPS細胞を作製した[ 3 ]。これもまた、この分野では最初のグループであった。この分野におけるこれまでの試みとの重要な違いは、彼のチームが実験ごとに1つの転写因子をトランスフェクションするのではなく、複数の転写因子を使用したことである。彼らは初期胚で重要であることが知られている24の転写因子から始めたが、最終的にはSox2、Oct4、Klf4、c-Mycの4つの転写因子に絞り込むことができた。[ 2 ]
2012年のノーベル生理学・医学賞は、ジョン・B・ガードン卿と山中伸弥氏に「成熟した細胞を多能性細胞に再プログラムできることを発見した」功績により共同で授与された。[ 8 ]
幹細胞には様々な種類がある。
これらは、この資料を理解する上で役立つ細胞の種類の一部です。
20世紀初頭の一般的な見解は、成熟した細胞は分化状態に永久的に固定され、完全に未成熟な多能性幹細胞の状態に戻ることはできないというものであった。細胞分化は一方向のプロセスにすぎないと考えられていた。したがって、未分化の卵細胞／初期胚細胞は特殊化した細胞にしか分化できないと考えられていた。しかし、限られた能力を持つ幹細胞（成体幹細胞）は骨髄、腸、皮膚などに残り、細胞置換の源として機能する。[ 13 ]
分化した細胞型が特定のタンパク質パターンを持つという事実は、不可逆的なエピジェネティック修飾または遺伝子変化が一方向性細胞分化の原因であることを示唆している。そのため、細胞は分化の可能性が徐々に制限され、最終的には多能性を失う。[ 13 ]
1962年、ジョン・B・ガードンは、分化したカエルの腸上皮細胞の核を核を除去した卵に移植することで、完全に機能するオタマジャクシを生成できることを実証した。ガードンは、細胞核移植（SCNT）を、リプログラミングと細胞の特殊化における変化を理解するための手法として用いた。彼は、分化した体細胞の核には多能性に戻る可能性があると結論づけた。これは当時としては画期的な発見であった。分化した細胞核が未分化状態に正常に戻る能力を保持しており、発生を再開する能力（多能性）を持っていることを示したのである。
しかし、分化した細胞を完全に多能性細胞へと再プログラムできるかどうかという疑問は依然として残っていた。
山中伸弥氏は、分化した細胞に少数の転写因子を導入するだけで、細胞を多能性状態に戻すことができることを発見した。山中氏は、胚性幹細胞（ES細胞）の多能性維持に重要な因子に着目した。分化した体細胞をそのままの状態で多能性細胞にリプログラミングすることに成功したのは、これが初めてだった。
転写因子が多能性状態の維持に関与していることを知っていた彼は、体細胞の多能性を回復させる候補として、24個のES細胞転写因子を選定した。まず、24個の候補因子を集めた。これらの転写因子をコードする24個の遺伝子すべてを皮膚線維芽細胞に導入したところ、ES細胞に非常によく似たコロニーを実際に形成したものはごくわずかであった。次に、非常にシンプルでありながら感度の高いアッセイシステムを用いて、少数の転写因子を追加して、重要な因子を特定するための実験を行った。最後に、4つの重要な遺伝子を特定した。4つの転写因子（Myc、Oct3/4、Sox2、Klf4）があれば、マウスの胚性線維芽細胞または成体線維芽細胞を多能性幹細胞（生体内で奇形腫を生成し、キメラマウスに寄与する能力を持つ細胞）に変換するのに十分であることがわかった。
これらの多能性細胞はiPS細胞（誘導多能性幹細胞）と呼ばれ、非常に低い頻度で出現します。iPS細胞は、b-geo遺伝子をFbx15遺伝子座に挿入することで選別できます。Fbx15プロモーターは多能性幹細胞で活性化され、b-geoの発現を誘導し、その結果G418耐性が生じます。この耐性によって、培養中のiPS細胞を識別することができます。
さらに、2007年には山中伸弥氏らは、生殖細胞系列への遺伝子伝達（Oct4遺伝子またはNanog遺伝子の選択による）を示すiPS細胞を発見した。また、同年にはヒトiPS細胞の作製にも世界で初めて成功した。
現在の誘導多能性幹細胞作製法が抱える問題点としては、iPS細胞の生産率が非常に低いこと、そして4つの転写因子が発がん性を持つことが示されていることなどが挙げられる。
2014年7月、日本の幹細胞研究者である小保方晴子氏がデータの捏造、画像の改ざん、他者の研究の盗用を行ったスキャンダルが発覚した際、山中氏は自身の関連研究の文書化が不十分であったとして世間の厳しい目にさらされた。山中氏はマウス胚幹細胞に関する論文で画像を操作したことを否定したが、生データが発表された結果と一致していることを確認できる実験ノートを見つけることができなかった。[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]
山中氏による最初の発見以来、この分野では多くの研究が進められ、技術も大きく改良されてきた。山中氏の研究の改良点と、その発見の今後の展望は以下のとおりである。
山中氏の研究は「新たな扉を開き、世界の科学者たちは細胞の真の可能性を見つけようと、長い探求の旅に出発した」[ 17 ]。
2013年、日本ではiPS細胞を用いてマウスにヒトの血管新生と機能を持つ肝臓を作製した。複数の幹細胞を用いて肝臓の構成要素を分化させ、それらが自己組織化して複雑な構造を形成した。マウス宿主に移植すると、肝臓の血管は宿主の血管と接続し、薬物の分解や肝臓分泌物の生成など、正常な肝機能を発揮した。[ 18 ]
2022年には、山中因子が高齢マウスの加齢関連指標に影響を与えることが示された。[ 19 ]
2007年、山中氏はタイム誌の「パーソン・オブ・ザ・イヤー」特集号で「影響力のある人物」として認められた。[ 20 ]また、2008年にはタイム誌の「世界で最も影響力のある100人」の最終候補にも選ばれた。[ 21 ] 2010年6月、山中氏は成人皮膚細胞を多能性前駆細胞に再プログラムする技術で京都賞を受賞した。山中氏は、胚性幹細胞の代替法としてこの技術を開発し、胚を破壊するアプローチを回避した。
2010年5月、山中氏はマウントサイナイ医科大学から「名誉理学博士号」を授与された。[ 22 ]
2010年9月、彼は生物学と幹細胞に関する研究でバルザン賞を受賞した。 [ 23 ]
山中氏は、2011年5月15日にAsian Scientist誌で注目すべきアジアの科学者15人の一人に選ばれた。[ 24 ] [ 25 ] 2011年6月には、第1回マキューエン・イノベーション賞を受賞し、誘導多能性幹細胞の生成を記述した論文の筆頭著者である高橋和俊氏と10万ドルの賞金を分け合った。[ 26 ]
2012年6月、彼は幹細胞の研究でミレニアム技術賞を受賞しました。 [ 27 ]彼はLinuxカーネルの開発者であるリーナス・トーバルズと120万ユーロの賞金を分け合いました。2012年10月、彼は幹細胞研究者のジョン・ガードンと共に、「成熟した細胞を多能性に再プログラムできることを発見した」功績でノーベル生理学・医学賞を受賞しました。 [ 28 ]
山中氏は大学時代に柔道（黒帯2段）とラグビーを習っていた。また、マラソンの経歴も持つ。20年のブランクを経て、2011年の第1回大阪マラソンにチャリティランナーとして出場し、4時間29分53秒のタイムを記録した。2012年からはiPS細胞研究のための資金集めとして京都マラソンに参加している。自己ベストは2018年の別府大分マラソンで記録した3時間25分20秒である。
一般的な参考文献：
具体的な引用例：