日本の研究者らが、自然型よりも3倍効果的なニューロン成長を促進する合成ビタミンK化合物を開発した。これらのアナログは、レチノイン酸と組み合わせることで、アルツハイマー病などの神経変性疾患に対する新たな治療法を提供する可能性がある。研究は、これらが血液脳関門を通過し、主要な脳受容体を活性化する能力を強調している。
アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病などの神経変性疾患は、進行性のニューロン損失を引き起こし、記憶力低下、認知障害、運動障害を招く。現在の治療法は症状を管理するのみであり、脳細胞を再生する治療法の必要性を強調している。
ACS Chemical Neuroscienceに掲載された研究で、芝浦工業大学の科学者らが、准教授の広田吉久氏と鈴原吉友教授の指導のもと、12種類のハイブリッドビタミンKアナログを合成した。これらの化合物は、ビタミンKをビタミンAの代謝物であるレチノイン酸（ニューロン分化を助ける）と連結し、さらにカルボン酸またはメチルエステル側鎖を付加した。
これらのアナログは、両親分子の機能を維持し、ステロイドおよびキセノバイオティクス受容体（SXR）とレチノイン酸受容体（RAR）を介して遺伝子転写に影響を与えた。マウス神経前駆細胞での試験では、レチノイン酸とメチルエステル側鎖を組み合わせたハイブリッド—Novel VKと命名—が、対照群比でニューロン分化を3倍増加させ、自然ビタミンKを上回った。これは、ニューロン成長のマーカーである微小管関連タンパク質2（Map2）の発現上昇で測定された。
さらなる解析により、ビタミンKはシナプス通信に関与するメタボトロピックグルタミン酸受容体1（mGluR1）を介して分化を促進することが明らかになった。構造シミュレーションは、Novel VKのmGluR1へのより強い結合を確認した。細胞およびマウスでは、Novel VKは活性型メナキノン4（MK-4）に効率的に変換され、血液脳関門を通過し、自然ビタミンKよりも高い脳内MK-4レベルを達成し、安定した薬物動態を示した。
広田博士は説明した。「新たに合成されたビタミンKアナログは、自然ビタミンKと比較して、神経前駆細胞をニューロンに分化させる効果が約3倍高いことが示された。ニューロン損失はアルツハイマー病などの神経変性疾患の特徴であり、これらのアナログは失われたニューロンを補充し、脳機能を回復させる再生剤として機能する可能性がある。」
三島海運記念財団の資金と日本学術振興会助成金により支援されたこの研究は、疾患進行を遅らせる薬の可能性を示唆している。広田博士は付け加えた。「私たちの研究は、神経変性疾患治療の潜在的に画期的なアプローチを提供する。アルツハイマー病の進行を遅らせたり症状を改善したりするビタミンK由来の薬は、患者とその家族の生活の質を向上させるだけでなく、医療費と長期介護の増大する社会的負担を大幅に軽減する可能性がある。」