Allison delar priset med Tasuku Honjo, som också han nåtts av nyheten. På en bild, som Nobelstiftelsen twittrat, gör han tummen upp omgiven av sin forskargrupp vid universitetet i Kyoto.
De båda forskarna tilldelas priset av Nobelförsamlingen vid Karolinska institutet då de etablerat en helt ny princip för cancerbehandling genom att förstärka immunsystemets inneboende förmåga att angripa tumörceller.
James P Allison studerade ett protein som har visat sig fungera som en broms i immunsystemet. Han insåg då möjligheten att släppa på bromsen så att immunsystemet aktiveras.
Tasuku Honjo upptäckte samtidigt ett nytt protein på immuncellerna och kunde visa att också detta fungerade som en broms.
Allisons och Honjos forskning betecknas som banbrytande, en milstolpe i kampen mot cancer. Upptäckten har lett till en utveckling av en terapi för cancerpatienter. År 2012 visade kliniska studier mycket goda behandlingseffekter vid flera olika cancersjukdomar, inklusive melanom, det vill säga hudcancer.
Resultaten var dramatiska och i flera fall ledde terapin till långvarig effekt på tumörer som tidigare ansetts vara icke behandlingsbara.
Nu vet man att behandlingsstrategin, som ofta benämns "checkpoint-terapi", på ett avgörande sätt har förbättrat prognosen för många svårt sjuka cancerpatienter.
Förra året fick amerikanerna Jeffrey Hall, Michael Rosbash och Michael Young dela på priset för sina upptäckter av "molekylära mekanismer som styr cirkadisk rytm", det vill säga den biologiska klocka som växter och djur använder sig av för att styra sin dygnsrytm.
På tisdag tillkännages fysikpristagaren och på onsdag är det kemiprisets tur. På fredag meddelas i Oslo vem som får fredsutmärkelsen och nästa måndag vinnaren av Riksbankens ekonomipris till Alfred Nobels minne. Litteraturpriset utgår i år på grund av krisen i Svenska Akademien.