芝浦工大、脳神経再生に効果が期待されるビタミンK誘導体を開発 アルツハイマー病などの神経変性疾患への治療効果に期待

芝浦工業大学（東京都江東区／学長 山田 純）システム理工学部の廣田佳久准教授（生化学研究室）と須原義智教授（創薬化学研究室）は、神経前駆細胞を神経細胞へ分化を促す新たなビタミンK誘導体を開発しました。

この新しい化合物は、ビタミンKの側鎖構造に神経分化を促進することで知られるビタミンAの活性代謝物「レチノイン酸」の構造を組み込んだハイブリット型誘導体であり、それぞれの生理活性を有しています。
この誘導体は、血液脳関門を通過して脳内に移行し、天然のビタミンKと比較して神経前駆細胞を神経細胞へと著しく分化させることが分かりました。
また、脳内に移行後、時間の経過と共にもっとも活性の高いビタミンK2（MK-4）に変換されることが確認されました。
新たなビタミンK誘導体は長時間にわたって脳神経細胞に対して効果が継続します。

新しい化合物は神経細胞を失った脳の機能を回復させる可能性があり、治療薬が血液脳関門で阻害されることが課題のアルツハイマー病など、神経変性疾患に対する再生医療への応用が期待されます。

ポイント

治療薬も阻害するバリアの存在が、治療の課題に

アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患では、脳の神経細胞が徐々に失われ、記憶障害や運動機能の低下を引き起こします。
これらの疾患は「血液脳関門」によって治療薬の到達が難しいという共通の課題を抱えています。
現在の治療法は症状を緩和しますが、根本的な治療には至っていません。

脳に届いて、効果が長時間持続

将来の治療薬に期待大

この⼿法は、少数の量⼦ビットで多関節ロボットの姿勢を表現できるため、現在の開発段階の量⼦コンピューター（NISQ）環境でも実装可能です。
将来的には、ヒューマノイドロボットや多関節マニピュレータのリアルタイム制御、障害物回避、エネルギー最適化などへの応⽤が期待できます。
また、量⼦フーリエ変換などの⾼度な量⼦アルゴリズムとの組み合わせにより、さらなる性能向上も⾒込めます。

論⽂情報

A New Class of Vitamin K Analogues Containing the Side Chain of Retinoic Acid 1 Have Enhanced Activity for Inducing Neuronal Differentiation
https://doi.org/10.1021/acschemneuro.5c00111