hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ＥＳ細胞由来運動神経細胞に対する神経筋接合部形成促進薬の網羅的探索法に関する研究

FDA既認可薬パネルを用いた網羅的スクリーニングを行い、薬剤AがMuSKのリン酸化作用を増強することによって、ATF2をリン酸化を促進することを確認した。また薬剤Aは、マウス筋芽細胞種であるC2C12細胞の筋管において、agrin単独に比べ、ACh-receptorの凝集を促進した。さらに薬剤Aは、マウスの神経再支配筋において、AChRεサブユニットやColーQといったRNAの発現を増加させ、神経伝導検査にてCMAPを増大させる傾向を認めた。これまでに、in vitro系での神経筋接合部形成評価のための神経-筋共培養に取り組み、胎児マウス脊髄由来運動神経細胞と胎児マウス由来筋細胞、もしくはC2C12との共培養法を確立し、培養神経細胞-筋細胞の間のシナプス形成を確認した。その後、マウスiPS細胞由来神経細胞とマウスiPS細胞由来筋細胞との共培養に取り組み、iPS細胞から筋管の作成に成功した。まずin vitro系での神経筋接合部形成評価のための神経-筋共培養に取り組み、胎児マウス脊髄由来運動神経細胞と胎児マウス由来筋細胞、もしくはC2C12との共培養法を確立した。この培養においては、筋原細胞から筋管を作成し、運動神経との間に神経筋接合部を作成した後、神経軸索の他、シナプス前の評価として抗Synaptophysin抗体、シナプス後の評価としてα-Bungarotoxinを用いて蛍光免疫染色を行い、培養神経細胞-筋細胞の間のシナプス形成を確認した。その後、マウスES細胞由来神経細胞、マウスiPS細胞由来神経細胞を用いて同様にC2C12との間に神経筋接合部を作成した。現在はマウスiPS細胞由来神経細胞とマウスiPS細胞由来筋細胞との共培養に取り組んでおり、iPS細胞から筋管の作成に成功した。神経筋接合部評価用共培養法の確立は本研究の基盤となる重要な技術で、さらにiPS細胞由来細胞での共培養法を確立することにより汎用性が高まり、多くの研究が可能になると考えている。神経筋接合部形成促進薬の探求に関しては、第1期スクリーニングとして、HEK-293細胞にMuSK/LRP4を共発現させ、neural agrin添加によるATF2の活性化をLucciferase assay法を用いて評価する実験系を確立し、薬剤のスクリーニングに取り組んでいる。この方法により1000種類以上の薬剤を100種類程度に絞った後、第2期スクリーニング以降の研究につなげる予定である。平成25年度までの成果として、まず神経筋共培養法の確立に取り組み、ESもしくはiPS細胞由来細胞を用いての、in vitroでの神経筋接合部の作製に成功した。次に神経筋接合部形成促進薬のスクリーニングを開始し、第1期スクリーニングとしてFDA既認可薬パネルを用いて、Luciferase assay法でATF2をリン酸化する薬剤の網羅的スクリーニングを行い、上位6薬剤を第1次候補薬とした。同定された薬剤の効果の確認と作用部位の検証のため、Western blotting法を用いて、MuSKリン酸化作用の評価を行った。その結果、濃度依存的にMuSKのリン酸化を促進することが確認された薬剤Aを最終候補薬とした。薬剤Aは、マウス筋芽細胞種であるC2C12細胞の筋管において、neural agrin単独に比べ、ACh-receptorの凝集を促進した。平成26年度は、in vivoでの薬剤Aの効果を確認するため、前脛骨筋の支配神経である腓骨神経を切断し、脛骨神経を前脛骨筋の筋腹内に誘導するneurotization model mouseを用いての実験をおこなった。薬剤A投与群マウスにおいて、Placebo投与群に比べて神経再支配筋の筋湿重量の増加を認めた。また神経再支配筋のmRNA解析を行い、ACh-Rεサブユニット、Col-Q、Rapsynといった神経筋接合部に特異的な遺伝子のmRNAの増加を認めた。さらに蛍光免疫染色法を用いて、神経再支配筋の組織学的解析を行い、共焦点顕微鏡にて新たな神経筋接合部の形成を確認した。これらの結果から、薬剤Aは、in vivoにおいても神経筋接合部形成促進能を有すると考えられる。手外科学平成24年度に、予定通り初代培養系での神経筋接合部形成評価用共培養系を確立し、平成25年度に予定していた神経筋接合部形成促進薬のスクリーニングを概ね終了し、現在スクリーニングで得られた候補薬の効果を確認するためのin vivo試験に取り組んでいる。平成24年度に予定していた、初代培養系での神経筋接合部形成評価用共培養系の確立は達成した。現在は、さらに汎用性を高めるため、神経・筋ともiPS細胞由来細胞を使用しての共培養系の確立に取り組んでいる。薬剤評価についても、第1期スクリーニング評価としての実験系は確立でき、薬剤のスクリーニングを開始している。

現在取り組んでいるneurotization model mouseでの薬剤の効果が確認できれば、研究としての一定の成果は得られると考えるが、さらにES細胞もしくはiPS細胞由来運動神経移植モデルで薬剤の神経筋接合部形成促進効果が確認することにより、より臨床への応用に近づくと考える。神経、筋ともにiPS細胞を使用した共培養系を確立するとともに、神経筋接合部形成の定量的評価方法を確立し、第1期スクリーニングで絞られた薬剤について、さらなるスクリーニングを行う。その後、末梢神経内運動神経移植モデルを使用してin vivoでの薬剤の有効性を確認し、それと並行して、薬剤の作用点の解析を行う。H25年度に行う予定であった神経筋共培養系を用いての薬剤の効果判定をH26年に持ち越し、in vivo実験を先行して行っているため、H25年度に購入する予定であった神経筋共培養用の薬剤(培地、各種栄養因子)や免疫染色用の各種抗体の購入費用を使用しなかったため。神経筋共培養用の薬剤(培地、各種栄養因子)や免疫染色用の各種抗体の購入に使用する。試薬(培地、栄養因子等の共培養用試薬、免疫染色用抗体、遺伝子導入、Lucciferase assay用の各種試薬等)の購入、実験動物の購入、学会発表や研修の旅費に使用する予定である。
発生工学的手法を用いたインスリン作用機序及びインスリン抵抗性機序の解明

インスリン抵抗性や糖尿病の発症のモデルマウスを作製し、2型糖尿病でのインスリン抵抗性の機序の解析をした。インスリン受容体キナーゼの基質であるIRS-1欠損マウスを作製し、インスリン抵抗性はあるものの耐糖能障害を伴わないことを明らかにし(Tamemoto et al.,Nature 372:182-186,1994)、欠損したIRS-1を代償する新たな基質としてIRS-2を見出し(Tobe,K.et al:J.Biol.Chem.270:5698-5701,1995)、インスリン抵抗性の原因が骨格筋にあることを証明した(Yamauchi,T.,etal:Mol.Cell.Biol.16:3074-3084,1996)。さらに、インスリン分泌低下型のグルコキナーゼ欠損マウスとかけ合わせたところ糖尿病を発症した(Terauchi,Y.,etal:J.Clin.Invest.99:861-866,1997)。また、IRS-2の欠損マウスを作製し糖尿病を発症することを明らかにした(Kubota,N.,etal:Diabetes,49:1880-1889,2000)。さらに、チアゾリジン誘導体の受容体であるPPARγの欠損マウスを作製し、野生型に比べ高脂肪食による肥満・インスリン抵抗性になりにくいことを明らかにした(Kubota,N.,et al.:Mol.Cell 4:597-609,1999)。また、PI3キナーゼの欠損マウスは、むしろインスリン感受性を示し、野生型での高脂肪食下のインスリン抵抗性の原因を解明する重要なモデルマウスと考えられた(Terauchi,Y.,et al.,Nature Genetics 21:230-235,1999)。我々は、インスリン抵抗性の機序を明らかにし、糖尿病の発症におけるインスリン抵抗性の役割を解明するため、インスリン受容体基質1(IRS-1)欠損マウスの作製・解析をすすめてきた。IRS-1の欠損マウスは、耐糖能障害を伴わない高インスリン血症、すなわち軽度のインスリン抵抗性を示すのみで、インスリン作用はがなりの部分保たれていることが明らかとなった(Tamemoto et al.,Nature372:182-186,1994)。さらにこの欠損したIRS-1を代償する新たなインスリン受容体キナーゼの基質として分子量190kDaの蛋白質pp190/IRS-2を同定した(Tobe et al.,J.Biol.Chem.270:5698-5701,1995)。IRS-1欠損マウスの肝臓ではIRS-2が十分発現しているためほぼインスリン作用が保たれ、骨格筋ではIRS-2の発現が少なく、インスリン作用は野生型の約30%に低下していた。(Yamauchi etal.,Mol.Cell.Biol.16:3074-3084,1996)また、脂肪細胞でのインスリン作用は、約半分に低下し、言い換えれば、半分は保たれていたが、この機序はIRS-2ではなくIRS-3が、保たれているインスリン作用を伝えているものと考えられた(Kaburagi et al,,J.Biol.Chem.272:25839-25844,1997)。

IRS-1が、どの臓器でもインスリン作用を伝達していること、IRS-2が肝臓での発現は多いが骨格筋では少ないため欠損マウスでは骨格筋でのインスリン抵抗性が生じたこと、IRS-3は脂肪細胞でIRS-1とは独立にインスリン作用を伝えていることが明らかとなりIRSファミリーのインスリンの標的臓器でのインスリン作用における役割が明らかとなった。我々は、インスリン抵抗性の機序を明らかにし、糖尿病の発症におけるインスリン抵抗性の役割を解明するため、インスリン受容体基質ファミリー蛋白質の欠損マウスの作製・解析をすすめてきた。IRS-1欠損マウスは、耐糖能障害を伴わない高インスリン血症、すなわち軽度のインスリン抵抗性を示すのみで、代替する基質であるIRS-2によりインスリン作用はかなりの部分保たれていることが明らかとなった(Tamemoto et al.,Nature 372:182-186,1994,Tobe et al.,J.Biol.Chem.270:5698-5701,1995)。IRS-1欠損マウスの骨格筋ではIRS-2の発現が少なく、インスリン作用は野生型の約30%に低下しており全身でのインスリン抵抗性の原因と考えられた(Yamauchi et al.,Mol.Cell.Biol.16: 3074-3084,1996)。また、脂肪細胞でのインスリン作用は約半分に低下していたが、保たれているインスリン作用はIRS-3によるものと考えられた(Kaburagi et al.,J.Biol.Chem.272:25839-25844,1997)。個々のIRSファミリー蛋白質のインスリンの標的臓器における役割が明らかとなった。また、IRSファミリーに結合するPI3キナーゼの85kDaサブユニットの欠損マウスを作製し、インスリン作用の亢進により低血糖傾向になることを明らかにした(Terauchi,Y.etal:Nature Genetics 21:230-235,1999)。インスリン抵抗性や糖尿病の発症のモデルマウスを作製し、2型糖尿病でのインスリン抵抗性の機序の解析をした。インスリン受容体キナーゼの基質であるIRS-1欠損マウスを作製し、インスリン抵抗性はあるものの耐糖能障害を伴わないことを明らかにし(Tamemoto et al.,Nature 372:182-186,1994)、欠損したIRS-1を代償する新たな基質としてIRS-2を見出し(Tobe,K.et al:J.Biol.Chem.270:5698-5701,1995)、インスリン抵抗性の原因が骨格筋にあることを証明した(Yamauchi,T.,etal:Mol.Cell.Biol.16:3074-3084,1996)。さらに、インスリン分泌低下型のグルコキナーゼ欠損マウスとかけ合わせたところ糖尿病を発症した(Terauchi,Y.,etal:J.Clin.Invest.99:861-866,1997)。また、IRS-2の欠損マウスを作製し糖尿病を発症することを明らかにした(Kubota,N.,etal:Diabetes,49:1880-1889,2000)。さらに、チアゾリジン誘導体の受容体であるPPARγの欠損マウスを作製し、野生型に比べ高脂肪食による肥満・インスリン抵抗性になりにくいことを明らかにした(Kubota,N.,et al.:Mol.Cell 4:597-609,1999)。また、PI3キナーゼの欠損マウスは、むしろインスリン感受性を示し、野生型での高脂肪食下のインスリン抵抗性の原因を解明する重要なモデルマウスと考えられた(Terauchi,Y.,et al.,Nature Genetics 21:230-235,1999)。
地すべり安定解析用理化学的強度測定法の開発

残留強度の電気化学的測定法の開発にあたり,測定法の基礎となる強度発現機構について研究した。得られた知見は以下のようである.(1)残留状態せん断面は,肉眼では平滑に見えてもマイクロメートルオーダーでは,粗さを有している.(2)残留状態せん断面は,全面で接触しているのではなく部分接触である.(3)残留状態せん断面とガラスとの接触面積は,垂直応力め増加に伴い直線的に大きくなる.(4)残留状態せん断面の吸着水は,微小点領域において10^<-1>nNオーダーの吸着力を有する.(5)高純度粘土鉱物の摩擦係数μは,膨潤性,非膨潤性に関わらず乾燥状態>湿潤状態である.(6)摩擦係数μは,温度の上昇(20°C→30°C→40°C)に伴い大きくなる.(7)逆に粘性は温度上昇(20°C→30°C→40°C)に伴い小さくなる.(8)粘土鉱物のCEC(陽イオン交換容量)と残留強度とは反比例の傾向を示す.(9)(8)の関係は,粘土鉱物の種類ごとに異なる(反比例の度合いが異なる)2.電気化学的測定法の開発上記(1)(9)の知見より,粘土鉱物の電気量および真実接触面積を測定することで粘土の残留強度に換算できるものと考える.残留強度の電気化学的測定法の開発にあたり,測定法の基礎となる強度発現機構について研究した。得られた知見は以下のようである。(1)高純度粘土鉱物の大変位一面せん断試験により,電荷の小さなカオリナイトの残留状態せん断抵抗角はφ'r=14.0°,電荷の大きなスメクタイトの残留状態せん断抵抗角はφ'r=2.3°である。(2)残留状態せん断面とガラスとの接触面をレーザー等により観察・測定したところ,カオリナイトにおいて接触域,非接触域の存在が確認された。接触域の面積は垂直応力の増加に伴い大きくなる。スメクタイトは,いずれの条件においても非接触であり界面には多量の水が存在していた。(3)残留状態せん断面の表面粗さ測定から,肉眼では平滑に見えるせん断面もミクロ領域では粗さを有していることが判明した。表面解析から,カオリナイトの算術平均高さRa=153.4nm,表面積増加率RIA=22.6%であり,スメクタイトはRa=47.9nm, RIA=O.69%であった。カオリナイトの表面は粗くスメクタイトは滑らかである。(4)フォースカーブ測定より,せん断面に吸着している水の吸着力を測定した。カオリナイトの水の吸着力は湿潤状態において8.9×10^<-1>nN(乾燥状態5.6×10^<-1>nN),スメクタイトは4.1×10^<-2>nN(乾燥状態6.6×10^<-1>nN)である。カオリナイトは湿潤状態,乾燥状態において水の吸着力は変化しないが,スメクタイトは湿潤状態で小さくなる。得られた知見は以下のようである.(1)残留状態せん断面は,肉眼では平滑に見えてもマイクロメートルオーダーでは,粗さを有している.(2)残留状態せん断面は,全面で接触しているのではなく部分接触である.(3)残留状態せん断面とガラスとの接触面積は,垂直応力め増加に伴い直線的に大きくなる.(4)残留状態せん断面の吸着水は,微小点領域において10^<-1>nNオーダーの吸着力を有する.(5)高純度粘土鉱物の摩擦係数μは,膨潤性,非膨潤性に関わらず乾燥状態>湿潤状態である.(6)摩擦係数μは,温度の上昇(20°C→30°C→40°C)に伴い大きくなる.(7)逆に粘性は温度上昇(20°C→30°C→40°C)に伴い小さくなる.(8)粘土鉱物のCEC(陽イオン交換容量)と残留強度とは反比例の傾向を示す.(9)(8)の関係は,粘土鉱物の種類ごとに異なる(反比例の度合いが異なる)2.電気化学的測定法の開発上記(1)(9)の知見より,粘土鉱物の電気量および真実接触面積を測定することで粘土の残留強度に換算できるものと考える.
慣性計測装置を用いた新たな動作解析法による野球肘の発生予防

野球肘発症の原因は投球動作中に多大な力学的負荷がかかるためである。このため、多くの野球選手が肘障害を発症し競技を断念している。個々の選手について投球時の肘への力学的負荷量がわかれば、過度な投球による障害発症を減らせる。そこで、本研究は身体に装着するだけで測定可能な慣性計測装置と3次元動作解析を組み合わせて、投球中の肘関節への力学的負荷をより高い精度で測定し、安全な投球強度を示すことによって野球肘の発症を予防することを目的とする。
表現の自由とプロバイダー(ISP)のコンテンツ責任に関する日米比較制度研究

本研究課題であるプロバイダーのコンテンツ責任に関しては、アメリカでは、性的表現や著作権侵害等の個別領域における立法措置がいち早く採られたが、日本でも、本年度には、「特定電気通信役務提供者の損害賠償責任の制限及び発信者情報の開示に関する法律」が施行されるなど、責任範囲の明確化に向けた制度整備が着実に進められ、また、裁判所では、日本型「ナップスター」と呼ばれるMP3ファイル交換サービスの提供者(東京地決平成14年4月11日・東京地決平成14年4月9日)や、匿名での名誉毀損発言が書き込まれた電子掲示板の管理運営者(東京高判平成14年12月25日)等の、「プロバイダー」の典型例とされる接続事業者ではない「中間媒介者」も、責任を問われる傾向がみられる。その一方で、制度整備が進むにつれて、アメリカでは「デジタル・ミレニアム著作権法」に基づくクレーム処理が実務面で自由な表現活動を萎縮させると指摘されており、日本でも、今後、制度運用におけるネットの自由への規範的・実務的影響を検討する必要がある。加えて、規制の代替手段として注目されるフィルタリングに関しては、連邦政府補助金交付の条件として公共図書館にソフト利用を義務付けた連邦法につき第1修正の下で違憲判断が示された例もあり(A.L.A., Inc.v.U.S.,201 F.Supp.2d 401(E.D.Pa.2002))、現在の技術水準ではフィルタリングの精度に限界があることに留意すべきである。インターネットは、アーキテクチャ次第で特徴を変えられることこそが特徴であるとされるため、ネットにかかわる「制度」も、ひとたび整備すれば済むものではなく、制度が仕えるべき憲法的価値とその価値選択の基礎にある「統治」哲学に照らして、法規制・自主規制・技術的手段・教育的対応といった措置の組み合わせを不断に検証していくことが求められる。本研究課題である表現の自由とプロバイダー(ISP)のコンテンツ責任に関する制度をめぐって、日本では、ISPの責任範囲を明確にして免責条件そして発信者情報開示の請求権について規定した、「特定電気通信役務提供者の損害賠償責任の制限及び発信者情報の開示に関する法律」(2001)が制定されるなど、研究期間中にも法制度整備面で大きな進展がみられた。また、アメリカのメディア法の下では、ネット上の表現活動は、印刷メディア以上に広範な自由を享受している状況にあり、例えば、「通信品位法」のISP免責規定の範囲について、近年の名誉毀損をめぐる不法行為訴訟判決では、免責範囲を拡大する傾向がみられる。他方、著作権侵害の文脈では、「デジタル・ミレニアム著作権法」の下で、一定の場合には削除義務を負うなど、ISP免責の範囲は限定されている。こうしたISPの責任範囲をめぐる日米間の差異は、インターネットに関する法においては、表現ないし情報の自由の基盤に据えられている理念や価値がストレートな形で現れうることを示唆している。近年の個人データ保護制度について、欧州とアメリカの間では、法的規制・自主規制・暗号やP3Pなどの技術的手段・情報倫理の醸成等の教育面での対応といった措置の組み合わせに大きな差異がみられるように、インターネット利用をめぐる自由と規制のあり方には、自由な言論やプライバシーに関する諸権利の実現における「国家」や「市場」の役割についての「民主主義的統治(governance)」のビジョンが反映されるものである。IT政策の観点からインターネットに関する制度整備が進められている日本でも、制度が仕えるべき憲法的価値について明示的な価値選択をなし、その選択の基礎にある、国家や市場の役割についての「統治」哲学を、全体として深めていく作業が不可欠である。
進行食道癌患者におけるリンパ球マイクロクラスター形成を用いた免疫疲弊機構の解明

抗腫瘍免疫応答の中心的役割を果たすT細胞は、担癌宿主内で慢性的な抗原刺激を受けることで疲弊状態となる。仮に抗腫瘍免疫応答が成立しても、疲弊状態のT細胞機能は減弱し、癌を排除できなくなると考えられている。現状では、T細胞の機能評価はリンパ球幼若化試験のように結果を得るまで数日要する。T細胞集団の機能低下や疲弊の程度を、迅速に評価可能な系を確立することが重要な課題と考える。よって本研究課題では、T細胞の特徴的な活性化現象であるマイクロクラスター形成(MC形成)の程度を、イメージングサイトメトリーで測定する系を用い、主にヒト末梢血T細胞を用いて検討を行った。ヒトT細胞クローンを作成し、抗体刺激によりMC様形成をイメージングサイトメトリーで検出する系を確立した。本法の測定時間は12時間であり、時間短縮という利点を確認できた。抗体刺激は、T細胞刺激として既知のCD3とCD28で行った。T細胞の機能評価として、サイトカイン産生能(IFN-g)との相関を検討し、有意に相関を認め、MC様形成誘導およびイメージングサイトメトリーによる測定が可能となった。次に、ヒト末梢血リンパ球を用いて検討を行った。健常者の末梢血からPBMCを単離し、抗体刺激後にT細胞のMC様形成をイメージングサイトメトリーで検出することが可能であった。T細胞機能との相関解析は、Ki-67測定がMC様形成と同時に測定可能な相関解析であった。健常者間では、抗体刺激により末梢血T細胞のMC様形成率は15%前後であった。なお、抗体刺激を行わなかった場合は、MC様形成率は数%であり再現性を確認した。食道癌患者の末梢血T細胞のMC様形成の測定を開始し、症例を集積中である。本研究計画は今年度で終了するが、引き続き検討を続ける計画である。MC様形成は抗腫瘍免疫応答の中心であるT細胞の機能を示すことが想定され、癌治療への応用が期待される。抗腫瘍免疫応答の中心的役割を果たすT細胞は、担癌宿主内で慢性的な抗原刺激を受けることで疲弊状態(exhaustion)となる。疲弊したT細胞は、サイトカイン産生能や増殖能力の低下などの機能障害に陥り、最終的に体内から消失する。この、T細胞の疲弊状態を正確に定量化するためには、サイトカイン産生能の低下、PD-1やTim-3などの抑制性受容体の高発現、増殖能力の低下、特徴的な転写因子の発現や代謝の変化を捉える必要がある。マイクロクラスター(microcluster;MC)形成というT細胞に特徴的な活性化の現象があり、MC形成の程度はT細胞や共刺激因子のシグナルの強度に関連するとされ、T細胞の機能的側面を反映する。我々は、このMC形成をイメージングサイトメトリーにより細胞集団レベルで測定する方法を開発した。この新規測定方法で、T細胞集団の機能低下や疲弊の程度を迅速に評価することを目的とした研究である。MC形成の測定およびT細胞機能との相関および臨床的意義を解明するために、マウスおよびヒト検体を用いる。1担癌マウスの生体内(末梢血、脾臓、腫瘍内)のCD8+T細胞のMC形成の程度を測定し、機能及び表面抗原との相関性を明らかにする。2健常者における末梢血CD8+T細胞のMC形成定量化のプロトコール確立を目指す。3健常者および食道癌患者における末梢血CD8+T細胞のMC形成定量化を行い、機能障害の程度と抑制性分子などの表面抗原との相関性を明らかにする。4食道癌患者の生体内(末梢血、腫瘍)におけるT細胞のMC形成と病期、治療前後の変化、および予後との相関性を検討する。まず、健常者PBMCよりT細胞クローンを作成し、a-CD3/a-CD28抗体刺激の有無にて、MC形成をイメージングサイトメトリーで測定し、MC形成の誘導条件を確認した。T細胞の機能評価として、サイトカイン産生能(IFN-g)との相関を検討し、有意に相関を認めた。MC形成誘導およびイメージングサイトメトリーによる測定が可能となった。次に、ヒト末梢血リンパ球を用いて検討を行う。健常者および食道癌患者のPBMCを単離し、抗体刺激を行い、CD8+T細胞のMC形成を測定する。T細胞の抑制性共刺激分子の発現も同時に評価し、MC形成と関係を評価している。さらに、T細胞機能との相関解析において検討しており、細胞増殖アッセイ、サイトカイン産生能、さらにはKi-67測定を行っている。食道癌患者検体の採取を開始しており、MC形成および機能評価を行っている。

抗体刺激は、T細胞刺激として既知のCD3とCD28で行った。T細胞の機能評価として、サイトカイン産生能(IFN-g)との相関を検討し、有意に相関を認め、MC様形成誘導およびイメージングサイトメトリーによる測定が可能となった。次に、ヒト末梢血リンパ球を用いて検討を行った。健常者の末梢血からPBMCを単離し、抗体刺激後にT細胞のMC様形成をイメージングサイトメトリーで検出することが可能であった。T細胞機能との相関解析は、Ki-67測定がMC様形成と同時に測定可能な相関解析であった。健常者間では、抗体刺激により末梢血T細胞のMC様形成率は15%前後であった。なお、抗体刺激を行わなかった場合は、MC様形成率は数%であり再現性を確認した。食道癌患者の末梢血T細胞のMC様形成の測定を開始し、症例を集積中である。本研究計画は今年度で終了するが、引き続き検討を続ける計画である。MC様形成は抗腫瘍免疫応答の中心であるT細胞の機能を示すことが想定され、癌治療への応用が期待される。まず、食道癌患者における末梢血中CD8+T細胞におけるMC形成および機能評価を継続して行う予定である。さらに、治療前後でのCD8+T細胞のMC形成の測定を行い、予後や治療効果との関連を明らかにする予定である。また、臨床的意義を解明するために、マウス急性感染モデルおよび担癌マウスを作成し、MC形成の測定および機能解析を進めている。また、疲弊T細胞の中に存在する再活性化するCXCR5+CD8+T細胞の検出および、MC形成との相関およびそれらの機能解析を行う予定としている。
イオン照射下での格子間原子集合体の一次元運動機構の解明及びモデリング

当該年度は、実機環境の模擬のために必要なカスケード損傷の影響を調べるため、量子科学技術研究開発機構・高崎量子応用研究所において、前年度に確認したデータ解析が可能な照射条件の範囲内で、自己イオン照射下での電子顕微鏡その場観察実験を行い、高純度鉄における格子間原子集合体の一次元(1D)運動挙動データを高感度カメラを用いて取得した。データ解析の結果、格子間原子集合体の1D運動頻度は照射イオンビーム強度に概ね比例することが分かった。この結果は、我々がこれまで明らかにしてきた点欠陥のみが生成されるシンプルな電子照射下で見られた比例関係と同様である。このことは、電子照射下でもカスケード損傷を生じるイオン照射下でも、静止状態にあって観察可能な格子間原子集合体が、照射による弾き出しが引き金となって1D運動を開始する機構が示唆される。次年度は、1D運動の距離分布について解析を行うことにより、カスケード損傷下での格子間原子集合体の1D運動機構を明らかにする。また、電子照射下での点欠陥反応に関する従来の反応速度論モデルに対して、格子間原子集合体の1D運動挙動をモデル化し実験データと比較することにより、高純度鉄における格子間原子集合体の1D運動挙動と数密度の時間変化の関連性を明らかにした。このモデルに対して、カスケード損傷下で直接形成されると同時に1D運動を行う格子間原子集合体の反応過程についてモデル化を開始した。今年度から予定していた、不純物原子の濃度を系統的に変化させた鉄試料を用いたイオン照射実験による格子間原子集合体の1D運動挙動への各不純物原子の影響を調査する段階までは到達していないものの、実験観察前に行う残存転位のアニールのための熱処理を新たに水素雰囲気中で行うことにより、格子間原子集合体の1D運動挙動の再現性を大きく向上させることに成功した。これにより、電子照射下の場合と同様にイオン照射下においても格子間原子集合体の1D運動頻度と照射ビーム強度が概ね比例関係にあることを見出したことは大きな成果である。また、実験装置の予想外の不具合により実験計画が遅れるという問題が生じたものの、前年度明らかにしたデータ解析が可能な照射条件の範囲内でデータ取得を継続して実施できており、装置の修理が完了した次年度は効率的なデータ取得が可能となることが期待される。また、カスケード損傷下での格子間原子集合体の1D運動挙動のモデル化については、電子照射下実験で明らかにした格子間原子集合体の1D運動挙動の反応速度論の枠組み内でのモデル化及び妥当性の検証が概ね終了したことから、同じ枠組みを用いることによりイオン照射実験による知識の蓄積状況に合わせて順次モデル化を実施できる状況にある。以上のように、当初予期していなかった実験装置上の問題が生じたものの、これまでに得られた結果の内容から判断して研究は着実に進展しているといえる。本年度は、格子間原子集合体の1D運動の距離分布についてのデータ解析を行い、照射強度依存性の有無を調査する。この結果と、これまでに明らかにした1D運動の頻度の照射強度依存についての知識を総合的に検討することにより、カスケード損傷下での格子間原子集合体の1D運動機構を明らかにする。また、様々な不純物原子の濃度を系統的に変化させた試料を作製し、格子間原子集合体の1D運動挙動と成長挙動に対する実験データを取得することにより、格子間原子集合体の1D運動に与える各不純物原子の影響を検討する。得られた結果から、反応速度論の枠組み内でカスケード損傷下での格子間原子集合体の1D運動挙動のモデル化を順次進めるとともに、格子間原子集合体の成長挙動データとの比較によりモデルの妥当性を検証する。当該年度は、実機環境の模擬のために必要なカスケード損傷の影響を調べるため、量子科学技術研究開発機構・高崎量子応用研究所において、自己イオン照射下での電子顕微鏡その場観察実験を行い、購入した高感度カメラを用いた高純度鉄における格子間原子集合体の一次元(1D)運動挙動の動画撮影及びデータ解析が可能であることを確認した。カスケード損傷の影響を明らかにするため、我々がこれまでに行ってきた点欠陥のみが生成されるシンプルな電子照射下での格子間原子集合体の1D運動挙動との比較を行い、(1)電子照射下と同様に、イオン照射下においても1D運動が起こり、電子照射の場合と同じデータ解析手法が適用できること、(2)電子照射下と同様に、ビーム強度が高いほど1D運動の頻度が高いこと、が示唆された。次年度以降は、これまでの電子照射実験で明らかにした格子間原子集合体の1D運動機構がカスケード損傷下でも成り立つか検討を進める。また、モデリングの観点からは、当該年度はカスケード損傷下での格子間原子集合体の1D運動機構のモデル化を見据えて、電子照射下での点欠陥反応に関する従来の反応速度論モデルに対して、格子間原子集合体の1D運動挙動をモデル化するとともに反応速度論コードに実装した。このモデルに基づく数値計算により、高純度鉄において成長する格子間原子集合体の数密度は、従来モデルに比べて約一桁低下し、実験データにより近い値を予測することが可能であることが示された。

初年度に予定していた、侵入型不純物濃度を系統的に変化させた鉄試料に対してイオン照射下での電子顕微鏡その場観察を行い、カスケード損傷下での格子間原子集合体の1D運動挙動への影響を検証する段階までは到達していないものの、本申請者らが以前から電子照射下での電子顕微鏡その場観察で研究実績のある純鉄試料を用いることにより、電子照射と同様にイオン照射下においても1D運動が起こり、電子照射の場合と同じデータ解析手法が適用できることや、1D運動の頻度がビーム強度に依存することなどの共通点を見出した。また、試料作製時に必要な熱処理によって何らかの不純物が導入され、格子間原子集合体の1D運動がほとんど起こらなくなるという問題が生じたものの、還元雰囲気中での熱処理によってこの問題が解決できることを見出したことは、今後の研究進展にとって重要な成果である。一方、当初の計画では、カスケード損傷下での格子間原子集合体の1D運動機構のモデル化は次年度以降に実施する計画であったが、当該年度に前倒しで開始した。電子照射下での格子間原子集合体の1D運動挙動のモデル化及び反応速度論コードへの実装が概ね終了し、カスケード損傷の影響のモデル化を速やかに行える状況にある。以上のように実施順序が入れ替わった項目はあるが、当初予期していなかった問題が解決された点やこれまでに得られた結果の内容から判断して研究は着実に進展しているといえる。当該年度は、実機環境の模擬のために必要なカスケード損傷の影響を調べるため、量子科学技術研究開発機構・高崎量子応用研究所において、前年度に確認したデータ解析が可能な照射条件の範囲内で、自己イオン照射下での電子顕微鏡その場観察実験を行い、高純度鉄における格子間原子集合体の一次元(1D)運動挙動データを高感度カメラを用いて取得した。データ解析の結果、格子間原子集合体の1D運動頻度は照射イオンビーム強度に概ね比例することが分かった。この結果は、我々がこれまで明らかにしてきた点欠陥のみが生成されるシンプルな電子照射下で見られた比例関係と同様である。このことは、電子照射下でもカスケード損傷を生じるイオン照射下でも、静止状態にあって観察可能な格子間原子集合体が、照射による弾き出しが引き金となって1D運動を開始する機構が示唆される。次年度は、1D運動の距離分布について解析を行うことにより、カスケード損傷下での格子間原子集合体の1D運動機構を明らかにする。また、電子照射下での点欠陥反応に関する従来の反応速度論モデルに対して、格子間原子集合体の1D運動挙動をモデル化し実験データと比較することにより、高純度鉄における格子間原子集合体の1D運動挙動と数密度の時間変化の関連性を明らかにした。このモデルに対して、カスケード損傷下で直接形成されると同時に1D運動を行う格子間原子集合体の反応過程についてモデル化を開始した。今年度から予定していた、不純物原子の濃度を系統的に変化させた鉄試料を用いたイオン照射実験による格子間原子集合体の1D運動挙動への各不純物原子の影響を調査する段階までは到達していないものの、実験観察前に行う残存転位のアニールのための熱処理を新たに水素雰囲気中で行うことにより、格子間原子集合体の1D運動挙動の再現性を大きく向上させることに成功した。これにより、電子照射下の場合と同様にイオン照射下においても格子間原子集合体の1D運動頻度と照射ビーム強度が概ね比例関係にあることを見出したことは大きな成果である。また、実験装置の予想外の不具合により実験計画が遅れるという問題が生じたものの、前年度明らかにしたデータ解析が可能な照射条件の範囲内でデータ取得を継続して実施できており、装置の修理が完了した次年度は効率的なデータ取得が可能となることが期待される。
クローン病難治化と粘膜内リンパ球におけるエピジェネティクス制御異常

クローン病は原因不明の慢性腸炎で日本でもその発症が激増しており、その病因解明が待たれている。クローン病を含む炎症性腸疾患は疫学調査よりその発症に遺伝的要因が強く関与する多因子疾患とされ、その遺伝因子を特定するため、genome wide association study(GWAS)が精力的に行われ、多数の論文が報告されている。その結果ゲノム163ケ所に有意に相関する領域が同定されている。しかし、多因子疾患の中で最も遺伝子解析が成功したクローン病においても、同定されたゲノム領域で直接説明できる遺伝因子は多くて30%程度であり、残り70%は不明のままとなっている。疾患病因・病態に影響を与える因子としてgenetic factor以外に、epigenetic factorが注目を集めている。特にクローン病の感受性遺伝子の中に、DNAメチル基転移酵素が入っており、クローン病の発症にDNAメチル化異常が関与していることが推測されている。そこで、炎症性腸疾患においてもepigeneticな変化が遺伝子発現に影響を与えることで、病因・病態に関与しないかどうか検討することを目的に研究を行っている。今年度は、炎症性腸疾患10例の手術標本から、lamina propria T cell(LPT)を調製し、DNAを抽出後、アポトーシス関連遺伝子のメチル化について解析した。またクローン病のLPTについてアポトーシス抵抗性であること、5-AZAにより脱メチル化することでアポトーシス感受性がどのように変化するかについて解析を行った。その結果、LPTにおいて、潰瘍性大腸炎とクローン病の比較で、アポトーシス関連遺伝子のメチル化に差を認めること、またLPTを5-AZAにより脱メチル化することでアポトーシス感受性が変化することを確認した。クローン病は原因不明の慢性腸炎であり、日本でもその発症が激増しており、その病因解明が待たれている。クローン病を含む炎症性腸疾患は、疫学調査よりその発症に遺伝的要因が強く関与する多因子疾患とされ、その遺伝因子を特定するため、genome wide association study(GWAS)が精力的に行われ、多数の論文が報告されている。その結果、現在ゲノムの約100ケ所以上に有意に相関する領域が同定されている。しかし、多因子疾患の中で最も遺伝子解析が成功したクローン病においても、遺伝因子で直接説明できる病態は多くて30%程度であり、残り70%は不明のままとなっている。疾患病因・病態に影響を与える因子としてgenetic factor以外に、eigenetics factorが注目を集めている。機器の進歩によりDNA methylationの定量が可能となったことで、自己免疫疾患におけるepigenetics制御の影響が報告されるようになってきた。また前述したクローン病感受性遺伝子の中に、DNAメチル基転移酵素(DNMT3A)(Nature genetics 2010. 42:1118-25)が入っており、クローン病の発症にDNAメチル化異常が関連していることが推測されている。そこで、炎症性腸疾患においてもepigenetic(主にDNA methylation)な変化が、遺伝子発現に影響を与えることで、病因・病態に関与しないかどうか検討することを目的に研究を行っている。今年度においては、バイサルフェートシークエンスにより、BAX,BAT遺伝子のメチル化率について検討を行っている。またメチル化DNA免疫沈降法基礎的な条件設定について検討した。その結果、1CDとUCのTemにおけるDNAメチル化の差異について明らかにし、2その差異を示した遺伝子リストをもとに、特徴的なbiological processやpathwayを抽出した。さらに、3抽出されたbiological processのひとつであるアポトーシス関連遺伝子群のDNAメチル化とアポトーシス感受性との関連を示し、4DNAメチル化で制御され、かつCDのアポトーシス抵抗性を規定する可能性のある25の候補遺伝子を抽出した。以上の4点を本研究により明らかにした。消化器病学免疫沈降については、条件設定がうまく合わせることができなかったが、代わりにillumina社の450kの全ゲノムを対象としたメチル化解析を行ったので、予定した速度で研究が進んでいる。特に遅れはない。計画通りに進行していると判断している。全ゲノムメチル化DNA定量、LPTのアポトーシス感受性の5-AZAによる変化、またDNAメチル化と遺伝子発現との関係について、検討していく予定である。該当なし
歯周病原菌によるsubgigival siteへの定着・侵入のメカニズムの解明:特にBacteroides gingivalisの病原因子について

Bacteroides gingivalisは最も有力な成人性歯周炎の病原細菌である。本研究は歯根膜や基底膜の主成分であるcollagenと本菌種の相互作用を検討することにより実際にsubgingival siteでどのように歯周炎が進行しているのか、本菌種がどのような役割を果しているのか、そのメカニズムを解明するのを目的としてhydrooxyapatite beads(HA)を利用して本菌の付着性について種々の検討を行なった。1.collagenでcoatされたHAはB.gingivalis381株の付着を促進した。この反応はdose-dependであることからcollagenへの付着は特異的であると考えられる。しかし、同種でもその株により付着にはheterogeneityが存在することが判明した。3.collagenへの付着性と各菌株保有のhydrophobicityとの間には相関関係があった。5.collagenをfibronectinで処理してやるとほとんどの菌株で付着は抑制された。6.tetracycline存在下で培養するとcollagenへの付着は著しく減少することも判明している。以上のことからB.gingivalisによるcollagen付着性にはheterogeneityが存在することが示唆された。しかも、この系への付着にはfimbraieが関与していることが推定された。今後、fimbriaeの内collagen付着に関与する因子の解明や病原性との関連について訓細な検討が望まれる。成人性歯周炎の病巣では、嫌気性グラム陰性菌群とスピロヘーターが増加している。なかでもBacteroides gingivalisは有力な原因菌として注目されている。本研究は、歯根膜や基底膜の主成分であるcollagenと本菌種の相互作用を検討することにより実際にsubgingivalsiteでどのような歯周炎が進行しているか、本菌種がどのような役割を果しているのか、そのメカニズムを解明するのを目的として、hydroxyapatite beads(HA)を利用して、本菌種の付着性について種々の検討を行なった。2.本菌種のcollagen付着能はヒト血清の添加やgln-gly,gly-asp等のペプチド添加により阻害されたが、唾液や本菌の血球凝集能に関与しているarginineによる抑制は認められなかった。3.fibronectinでCーHAをcoatすると、本菌の付着数は処理前に比べて著しく減少した。しかし、少量のtrypsinでこのfibronectin-CHAを処理してやると、fibronectin自体は顕著に減少するが、C-HAに付着するbacteriaの数は再び増加した。このように歯周病原菌であるB.gingivalisはcollagenによく付着し、しかもfibronectinによりその付着が抑制される。しかし、口腔内の衛生状態が悪化することにより、subgingival siteのprotease活動が高まると、容易にこのタンパクは取り除かれてしまい、基底膜を構成しているcollagenが暴露され本菌が付着しやすくなり、さらに組織への侵入・増殖をひきおこすと考えられる。最近、本菌における組織侵入性、膿瘍形成能を指標としての菌株による違いや表層多糖成分による血清型の分類糖が相次いで報告されている。そこで今年度は本菌の菌株における付着性のheterogeneityについて検討を行なってみた。その結果、電顕的にfimbriae構造を保有している菌株はsalivaやcollagenをcoatしたHA(S-HA、C-HA)によく付着した。形態的に同様なfimbriae構造を保有していても組織侵入性があり病原性の強いとされている株(A7A1-28,16-1)は、非侵入性株(33277,381)に比べて一般にcollagen等への付着性は低かった。一方、fimbriae構造が認められなかった株(W83,W50)はほとんど付着性を示さなかった。表層多糖成分による血清型の異なる株ではその付着性に顕著な差は認められず、表層多糖物質の関与は否定された。

歯周組織成分であるlaminin,fibronectinに対する付着性についても同様に検討を行なったが、特にfibronectin存在下ではcollagenへの付着は抑制された。さらに、tetracycline存在下で培養するとsalivaやcollagenへの付着は著しく減少することも判明した。以上のことからB.gingivalisのS-HAおよびC-HA付着性にはheterogeneityが存在することが示唆された。しかも、この系への付着にはfimbriaeが関与していることも推定された。今後、fimbriaeのうちS-HAやC-HA付着に関与する種類の解明や病原性との関連について詳細な検討が望まれる。
糖尿病関連歯周炎における骨細胞ギャップ結合を介した細胞間情報伝達機構の解明

本研究では,糖尿病合併症の1つである歯周病の重症化メカニズムを明らかにするものである。特に骨代謝の主要な役割を担う骨細胞の機能的変化に焦点を当てて研究を遂行する。骨細胞は様々な細胞と高度な情報ネットワークを形成し,病態の発症・進展に深く関わるものと考えられる。糖尿病関連歯周炎における骨細胞の情報ネットワーク,特にマイクロRNAの関わりが明らかになれば,その情報伝達を制御し,歯周病治療においてもマイクロRNA治療という選択肢が生まれる可能性がある。
ダストに隠された宇宙の物質進化を暴く 極低温SOI赤外線イメージングの開拓

最終開発目標である32x32素子BIB型ゲルマニウム遠赤外線画像センサーと5x5素子BIB型ゲルマニウム遠赤外線検出器の開発を行なった。また、評価に必要となる、32x32画素を1ms読み出せる画像センサー評価ボードの開発を行なった。まず、雑音特性と動作電圧範囲を改善した改良型32x32素子FD-SOI CMOSCITA読み出し集積回路(ROIC)の開発を行なった。次に、開発済みのシリコン支持型32x32素子Ge:Ga BIB型ゲルマニウム遠赤外線検出器とのバンプを行ない、32x32素子遠赤外線画像センサーを作成した。また、シリコン支持型5x5素子Ge:Ga BIB型ゲルマニウム遠赤外線検出器の極低温での光応答と暗電流評価を行ない、光応答として3.1 A/W、暗電流として50nAが得られた。光応答は期待どおりであったが、暗電流が大きいことが問題である。暗電流はピクセル間の印加電圧に依存しており、結晶表面でのリーク電流が存在している可能性がある。今後、表面処理の工夫等が必要である。加えて、25素子FD-SOI CMOS TIA ROICの評価を行ない、設計通りの動作を行なっていることを確かめた。さらに、32x32素子FD-SOI CMOS CTIA ROICの評価を行ない、画素選択回路が設計通りの動作を行なっていることを確かめた。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、25素子読みだし集積回路、2x5素子読みだし集積回路の開発と、側面入射型検出器の評価を行なった。また、翌年度以降の評価に必要となる測定装置の開発を行なった。検出器に関しては、ブロッキング層を薄層化した側面入射素子を開発に成功した。薄膜化し、効率良く光吸収層に電場が印加されるようにした結果、キャビティー無しで15A/Wと高い光電流変換効率を達成した。その結果を、国際学会"10th International Workshop On Low Temperatures Electronics" (WOLTE-10)にて発表した。また、来年度以降の検出器の評価のために、液体ヘリウム式のクライオスタットを購入した。本年度は、シリコン基板支持型ゲルマニウム検出器と9x9素子読みだし集積回路の開発を行ない、さらに、それらを組み合わせ画像センサーとするための積層実験を行なった。また、検出器への不純物ドープ濃度を最適化することで、目標の波長200ミクロンでの感度向上に成功した。シリコン基板によるゲルマニウム検出器の支持は、シリコン製の読みだし回路と熱膨張係数をそろえ冷却時の破損を回避するため、また、高感度化のために薄層化された検出器層を保持するため、多画素画像センサー実現に必須の技術である。その有効性を材料力学計算により検証し、また、実際に常温接合技術によりサンプルをつくり、極低温に冷却しても支持構造が破壊しないことを確かめた。読みだし集積回路との積層には、従来のインジウムによるバンプではなく、冷却時に問題となる接着剤が不要なナノ粒子による金コーンバンプを用いることを決断した。極低温画像センサーへの応用は初めてとなるため、2015年度に行なう予定を早めて今年度積層実験をおこなった。また、不純物(ガリウム)濃度を従来の1E16/ccから8E16/ccに高めることで、有効波長を160ミクロンから目標の200ミクロンを越え240ミクロンまで伸長できることを実験により確認した。シリコン基板支持を用いたゲルマニウム画像センサーのコンセプトを含むこれまでの開発成果をまとめ、カナダ・モントリオールで開かれた国際学会"Millimeter, submillimeter, and Far-Infrared Detectors and Instrumentation for Astronomy VII"にて発表した。また、シリコン基板支持型ゲルマニウム検出器の開発と不純物ドープ濃度の最適化による有効波長の伸長について、大阪大学で開かれた日本天文学会春季年会にて、それぞれ発表した。本年度は、最終開発目標である32x32素子BIB型ゲルマニウム画像センサー開発に用いられる、読みだし集積回路とゲルマニウム材料の製造を行なった。また、昨年度開発した9x9画素シリコン基板支持型ゲルマニウム遠赤外線画像センサーの極低温冷却試験を行なった。冷却/昇温中の抵抗値をモニターすることで、赤外線検出器/読みだし集積回路の積層部(ナノ粒子金バンプ)とゲルマニウム赤外線検出器が温度300Kから3Kまでのサーマルサイクルで破壊しないことを確かめた。加えて、9x9素子のうち40素子に関して常温ならびに極低温での抵抗値を測定することで、画素間での特性のばらつきも小さいことを確かめた。さらに、大型画像センサー開発の準備として、128x128素子の積層実験をおこなった。最終年度に予定している気球観測実験に用いる冷凍器を購入した。当初の計画どおり、32x32画素のFD-SOI CMOS極低温動作読み出し集積回路の開発を行った。追加配算により、将来の大型化を目指した、128x128画素のナノ粒子金バンプ試験素子の製作を行えた。MBE装置の不具合により、高性能透明電極の作成が遅れており、バックアップとして、イオン打ち込みと熱アニーリングによる従来型の透明電極作成条件の探索を行った。本年度は、最終開発目標である32x32素子BIB型ゲルマニウム遠赤外線画像センサーと5x5素子画像BIB型ゲルマニウム遠赤外線検出器の開発を行なった。まず、前年度までのシリコン基板支持

ゲルマニウム遠赤外線センサー開発実績を基に、シリコン基板支持BIB型ゲルマニウム遠赤外線画像センサーの開発を行なった。この際、埋め込み透明電極へのコンタクトに必要なエッチングがGe/Ge接合界面で停止するという過去の文献にもない想定外の現象が発生した。エッチングプロセスをドライエッチングからウエットエッチングに変更し、適切なエッチング条件を探索することで解決できたが、これに時間を要したため、読みだし集積回路とのバンプ作業は平成29年度に繰り越して実施した。バンプ作業は予定どおり平成29年度に実施され、世界初となる32x32素子BIB型ゲルマニウム遠赤外線画像センサーの試作を行った。また、気球実験用の5x5素子画像BIB型ゲルマニウム遠赤外線検出の試作も行った。平成29年度への繰り越しにより、当初の計画どおり、32x32素子BIB型ゲルマニウム遠赤外線画像センサーの製作を行えた。また、5x5素子BIB型ゲルマニウム遠赤外線検出器の作製も行なった。最終開発目標である32x32素子BIB型ゲルマニウム遠赤外線画像センサーと5x5素子BIB型ゲルマニウム遠赤外線検出器の開発を行なった。また、評価に必要となる、32x32画素を1ms読み出せる画像センサー評価ボードの開発を行なった。まず、雑音特性と動作電圧範囲を改善した改良型32x32素子FD-SOI CMOSCITA読み出し集積回路(ROIC)の開発を行なった。次に、開発済みのシリコン支持型32x32素子Ge:Ga BIB型ゲルマニウム遠赤外線検出器とのバンプを行ない、32x32素子遠赤外線画像センサーを作成した。また、シリコン支持型5x5素子Ge:Ga BIB型ゲルマニウム遠赤外線検出器の極低温での光応答と暗電流評価を行ない、光応答として3.1 A/W、暗電流として50nAが得られた。光応答は期待どおりであったが、暗電流が大きいことが問題である。暗電流はピクセル間の印加電圧に依存しており、結晶表面でのリーク電流が存在している可能性がある。今後、表面処理の工夫等が必要である。加えて、25素子FD-SOI CMOS TIA ROICの評価を行ない、設計通りの動作を行なっていることを確かめた。さらに、32x32素子FD-SOI CMOS CTIA ROICの評価を行ない、画素選択回路が設計通りの動作を行なっていることを確かめた。当初の計画どおり、シリコン基板支持型ゲルマニウム検出器の開発をおこなった。研究上一番のリスクと考えられる検出器と読み出し回路の積層に関しては、予定より早く方式決定を行えたため、当初の予定を前倒しして実験を行った。一方、高性能の透明電極を作成するためのMBE装置の改良が予算不足により一部遅れており、2015年度に完成させることにした。当初の計画どおり、シリコン基板支持構造をもつBIB型遠赤外線センサーを開発する。また、すでに製作した、FD-SOI CMOS極低温読み出し集積回路との積層実験を行う。引き続きMBEを用いた高性能透明電極の作成条件の探索を行う。