iPS創薬により神経突起を伸長させる「チエノピリドン誘導体」を新たに同定 ―脳の疾患の細胞病態である神経細胞突起短縮の改善―

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2026-04-27 京都大学 iPS細胞研究所

京都大学iPS細胞研究所と武田薬品工業らの研究グループは、ヒトiPS細胞由来神経細胞を用いた大規模スクリーニングにより、神経突起の伸長を促進する新規化合物「チエノピリドン誘導体」を同定した。2万種以上の化合物を解析した結果、インダゾール骨格を持つ化合物群が効果を示し、その作用機構として酵素TNIKが神経突起成長を制御する新たな創薬標的であることを発見。さらに構造最適化により得られたチエノピリドン誘導体は、ヒト脳オルガノイドでも有効性を確認した。本成果は、自閉スペクトラム症など神経突起の発達異常を伴う精神・神経疾患に対する新規治療法開発につながる重要な知見である。

iPS創薬により神経突起を伸長させる「チエノピリドン誘導体」を新たに同定 ―脳の疾患の細胞病態である神経細胞突起短縮の改善―
左:スクリーニングの流れ。21,171種類の化合物を対象に評価した。
右:コントロール群に対して各化合物を作用させた場合の神経突起の長さの変化率(%)を指標とした表現型スクリーニングの結果。

<関連情報>

ヒトiPSC由来ニューロンの表現型スクリーニングにより、チエノピリドン類が神経突起形成性小分子として同定された Phenotypic screening of human iPSC-derived neurons identifies thienopyridones as neuritogenic small molecules

Keiko Imamura ∙ Hiroshi Yukikate ∙ Takeshi Hioki ∙ … ∙ Yuko Arioka ∙ Norio Ozaki ∙ Haruhisa Inoue
iScience  Published:March 30, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.isci.2026.115529

Highlights

  • Phenotypic screening identifies neurite-promoting compounds in human iPSC-derived neurons
  • Indazole hits identify TNIK as a kinase regulating neurite outgrowth
  • Scaffold expansion reveals thienopyridone derivatives with neuritogenic activity
  • Thienopyridones enhance neurite outgrowth in human neural organoids

Summary

Human induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived neurons provide a platform for modeling brain disorders. Among disease-relevant cellular phenotypes, impaired neurite outgrowth has emerged as an indicator reflecting key aspects of neurological disease pathophysiology. We conducted a high-throughput phenotypic screening of over 21,000 small molecules to identify compounds that enhance neurite outgrowth in iPSC-derived neurons, and we identified three bioactive compounds sharing a common indazole scaffold. Notably, one of these compounds selectively targets TNIK, a kinase involved in neuronal development. Scaffold expansion led to the discovery of thienopyridone derivatives with potent neurite-promoting activity. Two thienopyridone compounds were further validated in a human neural organoid model, in which their neurite outgrowth-promoting effects were reproducibly confirmed. Transcriptomic profiling revealed activation of signaling pathways associated with neurotrophic stimulation. These findings identify thienopyridones as a scaffold for neuritogenic small molecules, suggesting their potential as a therapeutic strategy for brain disorders and for promoting neural regeneration.

細胞遺伝子工学
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