Development of a neuronal differentiation inducer that regenerates neurons and recovers brain function

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05754
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 37030:Chemical biology-related
• Research Institution: Shibaura Institute of Technology
• Principal Investigator: Suhara Yoshitomo 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (30297171)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ビタミンK / メナキノン / 神経分化誘導 / 幹細胞 / ニューロン / 神経変性疾患 / 再生医療 / 脳疾患

Outline of Final Research Achievements

The aim of this research is to obtain small molecule 'neuronal differentiation inducers' that strongly induce the differentiation of stem cells into neuronal cells. We have discovered vitamin K as a lead compound and have shown that a compound with a fat-soluble functional group bound to the end of its side chain has a more potent differentiation-inducing effect than natural compounds. Based on these findings, we designed and synthesized new vitamin K derivatives and screening was carried out in vitro to obtain potent active compounds. As a result, we found a compound that exhibited approximately twice as much activity as MK-3, which exhibits the strongest differentiation-inducing activity among natural vitamin K.

Free Research Field

創薬化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果の学術的意義は、遺伝子導入を必要とせず、化合物による神経再生が可能であることにある。これにより、現在のiPS細胞による神経再生研究の課題とされている遺伝子導入によるがん化などの副作用を回避することができ、治療法の開発に向けた可能性が高まる。また、現在までに発見されている神経再生化合物はわずかであり、本研究で発見された化合物は脳神経の修復・再生に応用できる可能性がある。更に、超高齢化社会を迎える我が国において、脳疾患患者の治療法開発に貢献することが、社会的意義も大きいと言える。本研究成果は、神経再生の新たなアプローチを提供し、脳疾患の治療法の開発に大きな貢献をすることが期待される。