ノーベル賞受賞はなくてもスゴかった！ 2023年日本人科学者の受賞研究
Newsweek より 240101 茜 灯里 サイエンス・ナビゲーター
＜クラリベイト引用栄誉賞やウルフ賞の受賞者、さらには英学術誌「ネイチャー」の「ことしの10人」に取り上げられた科学者も。2023年に世界の著名な科学賞を受賞した日本人研究者6名の研究成果を紹介する＞
「最近、解明された重要な科学の知見は何だろう」と疑問が湧いたときに、多くの人が参考にするのが「ノーベル賞」の科学3賞（物理学、化学、生理学・医学）でしょう。
同時に、科学界の最高栄誉であると認識して、オリンピックで日本人が金メダルを獲得することを願うように「今年こそ日本人がノーベル賞を受賞してほしい」と朗報を待ち望む人も少なくないはずです。
1901年から始まったノーベル賞で、日本人（受賞時に外国籍の者を含む）は2023年までに25名が科学3賞を受賞しています。とりわけ21世紀以降の科学3賞の国別受賞者数を見ると、アメリカに続く世界第2位となっています。
「日本人のノーベル賞受賞ラッシュ」に慣れてしまった人たちには、21年に気候の物理モデリングや温暖化の研究で物理学賞を受賞した真鍋淑郎氏（プリンストン大上席研究員）以来、日本人受賞者が現れないことでがっかりしているかもしれません。
とは言っても、23年も多くの日本人研究者が、素晴らしい研究を成し遂げたり、過去の業績を高く評価されたりしました。
今回は、世界的に著名な科学賞の受賞者を中心に、６名の研究成果を紹介します。「2023年の最新科学」を概観しましょう。
◇ ◇ ◇
☪️１．柳沢正史
筑波大国際統合睡眠医科学研究機構(WPI-IIIS) 機構長・教授
睡眠や覚醒のメカニズムの解明に関する第一人者です。23年9月に「ノーベル賞受賞を予言する賞」とされる「クラリベイト引用栄誉賞」を生理学・医学分野で受賞しました。
受賞理由は「睡眠/覚醒の遺伝学的・生理学的研究、および重要な睡眠制御因子としてナルコレプシーの病因にも関与するオレキシンの発見」です。
オレキシンは脳の視床下部で作られる神経伝達物質で、睡眠と覚醒の切り換えを担います。食欲に関与する物質であることが先に分かったので、ギリシャ語で「食欲」を意味するorexisから名付けられました。
発見者の柳沢氏は当時、米テキサス大学でオレキシン産生遺伝子を欠損させたマウスを観察していました。すると、夜行性のマウスが夜に突然眠り込んでしまう「睡眠発作」を繰り返しました。これは、昼間に突然、強い眠気に襲われて眠り込んでしまう「ナルコレプシー」というヒトの睡眠障害と同じ症状でした。
詳しく調べると、オレキシンは覚醒時には覚醒系を活性化し睡眠中枢を抑制する作用を持っていることが分かりました。一方、睡眠時にはオレキシンと覚醒中枢の働きは抑制されます。
現在、オレキシンの働きを抑えることで不眠症を改善する薬が開発されており、14年から日本とアメリカで実用化されています。さらにナルコレプシーの原因にオレキシンの欠乏が関与することが分かったため、治療薬（オレキシン受容体作動薬）の開発も進められています。
ところで、クラリベイト引用栄誉賞は、「次のノーベル賞受賞者を探せ！」をコンセプトにした学術賞です。以前はトムソン・ロイター引用栄誉賞と呼ばれていましたが、クラリベイト・アナリティクス引用栄誉賞、クラリベイト引用栄誉賞と名称を変更しながら継続しています。
2002年から23年までの受賞者419名のうち、76名（約18％）がノーベル賞を受賞しています。11年には、該当4分野のノーベル賞受賞者9名すべてが、過去にトムソン・ロイター引用栄誉賞を贈られていたという快挙を遂げました。
日本人では、物理学賞の中村修二氏（カリフォルニア大学サンタバーバラ校教授）、生理学・医学賞の山中伸弥氏（京都大教授）、大隅良典氏（東京工業大栄誉教授）、本庶佑氏（京都大学高等研究院特別教授）の計4名のノーベル賞受賞者が、
クラリベイト引用栄誉賞（名称変更前を含む）をノーベル賞に先行して受賞しています。
受賞者は、物理学、化学、生理学・医学、経済学の４分野で、①その研究者の論文がどれだけ他の研究者に引用されたか（総被引用数）、②重要な論文をどれくらい書いているか（ハイインパクト論文の数）、などを考慮して選定されます。
①によって各分野で総被引用数が上位0.1％の研究者を選び、②によって「その研究者は所属する分野で最も引用された200の論文の数のうち何本書いているか」を調査した後に総合的な判断がされて、毎年20名程度が受賞します。
グーグルスカラーによると、柳沢氏は23年12月現在、生涯の論文総被引用数が約11万1000回、過去5年間では約1万9000回です。
実は柳沢氏で最も総被引用数が多い論文は睡眠ではなく、大学院生時代に発見した、血管を収縮させる作用をもつ「エンドセリン」に関する論文です。エンドセリン受容体拮抗薬は、高血圧の治療薬にも応用されています。
柳沢氏は22年に「ブレイクスルー賞」も受賞しています。この賞は、グーグルやフェイスブックの創業者らが設立した財団が毎年、優れた科学者に贈るもので、日本ではノーベル賞を受賞した山中氏や大隅氏が過去に受賞しています。
ブレイクスルー賞とクラリベイト引用栄誉賞を立て続けに受賞したことで、柳沢氏も近々ノーベル賞を受賞するのではないかと期待されています。
さて、23年のクラリベイト引用栄誉賞は、柳沢氏のほかにもう一人、日本人が受賞しています。
☪️２．片岡一則
東京大学名誉教授、公益財団法人川崎市産業振興財団副理事長・ナノ医療イノベーションセンター センター長
ナノテクノロジーと医療を結びつける分野の大家です。化学部門で、23年のクラリベイト引用栄誉賞を受賞しました。
受賞理由は「革新的な薬剤および遺伝子のターゲティングおよびデリバリー手法の開発への貢献」です。グーグルスカラーによると、片岡氏は23年12月現在、生涯の論文総被引用数が約10万1000回、過去5年間では約3万4000回です。
片岡氏は、「ナノマシン」に薬を詰め込み、体内の狙った組織に届けて取り込ませる技術を開発しました。ナノマシンは、高分子ミセルでできたウイルスサイズ（50ナノメートル程度）の極小のカプセルです。体内で分解されやすい薬剤を包み込み、目的の細胞まで安定的に運ぶ機能を持ちます。
親水性と疎水性の高分子がつながったひも状のポリマーを水に入れると、カプセル状に集まる性質を利用して作ります。従来の薬剤カプセルと比べて小型のため体内で異物として認識されにくく、患部に効率的に薬を運べるようになりました。
とりわけ、がん治療では実用化が目前です。
体内では、血管と細胞の間には50ナノメートルよりもずっと小さな隙間があります。
この隙間を通して、細胞は必要な酸素や栄養素を取り込みます。
一方、がん細胞では周囲に血管が発達し、がん細胞との間に100ナノメートル程度の隙間ができます。そこを狙って抗がん剤を搭載したナノマシンを投与すると、正常な細胞は隙間が小さいのでナノマシンが通れず、がん細胞の周辺にだけ入っていきます。
つまり、がんの患部に選択的に抗がん剤を届けることができます。これまでは、抗がん剤だけをそのまま投与すると、正常な細胞の小さな隙間も通れるので、抗がん剤が正常な細胞まで損傷。
また、脳には血液脳関門という異物をはじくシステムがあり、脳の患部に効率的に薬を届けることが難しかったのですが、ナノマシンの技術を使うと、カプセル部分を脳が能動的に取り込む「グルコース」に擬態させることで効率的に届けることができるといいます。
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「受賞者がノーベル賞を獲得する可能性が高い賞」と言えば、アルバート・ラスカー基礎医学研究賞の名も上がります。約半数の受賞者がノーベル生理学・医学賞を受賞しています。
日本人では利根川進氏（米マサチューセッツ工科大教授）、山中氏がノーベル賞に先行して受賞してしますが、23年は日本人の受賞はありませんでした。
イスラエルのウルフ賞は、生理学・医学部門はノーベル賞、ラスカー賞に続く3位、物理部門と化学部門はノーベル賞に次ぐ権威があると言われています。
日本人のノーベル賞受賞者では、生理学・医学部門で山中氏、物理学部門で南部陽一郎氏（米シカゴ大名誉教授）と小柴昌俊氏（東京大学特別栄誉教授）、化学部門で野依良治氏（名古屋大学特別教授）がこれまでに受賞しています。
23年2月、ウルフ賞化学部門に新たな日本人受賞者が現れました。
☪️３．菅裕明
東京大学大学院理学系研究科化学専攻教授
「特殊ペプチド創薬」という概念の提唱者です。「生物活性ペプチドの創製を革新するRNA触媒の開発」により、23年ウルフ賞化学部門を受賞しました。ウルフ財団は「従来の方法だけでは不可能だった大規模で複雑な分子の構築が可能になった」と評価しています。
菅氏は「特殊ペプチド（アミノ酸化合物）」と呼ばれる概念を提唱しました。
あらゆるアミノ酸およびアミノ酸誘導体を任意のtRNAと結合させることができる人工のRNA触媒「フレキシザイム」を開発し、１つの試験管内で医薬品の候補となりうる兆単位の特殊ペプチドをライブラリ化することに成功。
さらに特殊ペプチドライブラリーから、標的分子に結合する特殊ペプチドを選択する、独自のスクリーニング手法も編み出しました。
特殊ペプチドは、従来の低分子医薬品、抗体医薬品（モノクローナル抗体）に次ぐ第３の医薬品として期待されています。
低分子医薬品には結合すべきでない分子にまで結合しやすく副作用がでやすい、抗体医薬品には分子量が大きく生体免疫反応が置きやすかったり経口投与が困難だったりするという問題点がありました。
中分子医薬品に分類される特殊ペプチドは、これらの問題点を低減できると言います。
菅教授らが開発した特殊ペプチドの関連技術は現在、各国の大手製薬企業に技術移管され、創薬が進められています。
☪️４．林克彦
大阪大学大学院医学系研究科教授
３大科学学術誌にも数え上げられるイギリスの学術誌「ネイチャー」は、毎年12月にその年を象徴する重要な研究成果を上げた研究者を10人選んで「ことしの10人」として発表しています。
23年に日本から選ばれたのは、オスのマウスのiPS細胞から卵子を作り、別のオスの精子と受精させることで両親がオスの赤ちゃんマウスを世界で初めて誕生させた林氏です。
この研究は、将来的にヒトの男性同士のカップルが女性の卵子提供者を使わずに子供を持てる可能性を示したというだけではありません。
オスマウスの細胞から卵子を作成する過程で、X染色体の複製や余剰染色体を正常な数に戻す技術も開発されたため、2本のX染色体のうち1本の全部や一部が欠損している「ターナー症候群」の女性の不妊症の治療やトリソミー（２本で１対の染色体のいずれかが3本になっている状態）の原因究明や治療法の開発にもつながる可能性があります。
さらに、絶滅危惧種の動物では、残りがオスだけ、あるいはメスだけになってしまった場合があります。
林氏らは22年に、世界でメスが2頭だけになってしまったキタシロサイのiPS細胞から、卵子や精子のもとになる始原生殖細胞様細胞を試験管内で誘導することに成功しています。
今回の技術を使えば、オスだけになってしまった動物も保存することが可能になるかもしれません。
現在、両親がオスの赤ちゃんマウスが誕生する成功率は約１％で、同じオス個体から得た卵子と精子を使った場合には赤ちゃんは誕生しなかったといいます。
また、受精卵ができても、生育のためには女性の子宮(借り腹)が必要です。
とはいえ、今回の成果が生殖医療や遺伝子治療、多能性幹細胞の研究に大きなインパクトを与えたことは間違いありません。
この先端技術の利用や規制、倫理問題についても議論を進めておくことが必要でしょう。
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ここまでは「本家」のノーベル賞受賞に近い人物と研究を紹介しましたが、近年は「イグ・ノーベル賞」の受賞者や研究内容も話題を集めています。
イグ・ノーベル賞とは、1991年、ユーモア系科学雑誌のマーク・エイブラハムズ編集長が創設した賞で、ノーベル賞に否定を表す接頭辞「Ig」を加えています。英語の「ignoble（恥ずべき、不名誉な）」にも引っ掛けていると言います。
確かに、下ネタや性生活に結びつくような研究が毎年のように受賞したり、大いに悪ふざけする授賞式がユニークだったりしますが、「人々を笑わせ、考えさせた研究」に贈られる賞で、社会実装が期待される良研究も数多く選ばれています。
また、日本人は17年連続で受賞しています。
☪️５．宮下芳明、中村裕美
宮下氏は明治大大学院先端数理科学研究科教授、中村氏は東京大大学院情報学環特任准教授
2人は23年にイグ・ノーベル栄養学賞を受賞しました。箸やストローに電気を流すと、食べ物の味が変わることを明らかにした2011年の研究が評価されました。
舌に電気を流すと酸っぱく感じたり金属っぽい味がしたりすることは、昔から知られていました。舌などにある味覚を感じる「味蕾」は、化学分子が結合するとそれが電気信号に変わって脳へと伝わり、味に変換されます。
なので、味蕾は電気刺激を受けた場合も、化学分子の信号と同じように脳で味として変換されると考えられます。
けれどこれまでは、食べ物と結びつけた詳細な研究はありませんでした。
宮下氏は、電池の電極をなめた経験に触発されて、電気で味覚を変える方法を研究するようになったと言います。
今回、受賞対象となったのは「電気を使った拡張味覚」という論文で、当時博士課程に在籍していた中村氏とともに、微弱な電流を流すストローや箸、フォークを使うことによって、舌での電流の流れ方次第で飲み物や食べ物の味が増強されることなどを示しました。
さらに22年宮下氏らは、食塩を30％低減させた減塩食を食べるときに微弱な電流を流したスプーンを使うと、塩味が増すことができることを実証しました。
減塩食の塩味の強さは最大1.5倍に増強されたと言います。
塩分の過剰摂取は高血圧や腎臓病のリスクを高めますが、塩味を減らしすぎると薄味でおいしくありません。
塩味は代替製品の開発が難しく、塩化ナトリウム（食塩）に塩化カリウムを混ぜた「減塩塩」は、カリウムも多く取りすぎると体に悪影響があるなどの欠点がありました。
宮下氏らは、電気が流れるお椀とスプーンで構成された「エレキソルト」をキリンホールディングスとの共同開発し、24年にも国内販売を目指していると言います。
電気刺激によって脳の味覚を上手に騙して、おいしく減塩できるようになれば、画期的です。
23年に評価された日本人による研究成果は、人類への貢献や社会実装がキーワードになっているようです。
最新科学の詳細なメカニズムを理解することは難しいですが、「自分の生活にどのように関わっているか」を知れば身近に感じられますし、使用感をフィードバックすることで科学に貢献することも可能です。
24年も、最新の科学の話題に注目していきましょう。
