テトラヒドロビオプテリン (BH4) 粉末 CAS 17528-72-2

これはフェニルアラニンヒドロキシラーゼ (PAH) の補酵素であり、フェニルアラニンからチロシンへの代謝に関与します。 PKU 患者は、PAH 遺伝子変異によるフェニルアラニンの蓄積により、知的障害や神経障害を経験します。 ＰＫＵ患者の約１０％〜１５％は、ＢＨ４補充療法（「ＢＨ４反応性ＰＫＵ」と呼ばれる）に対して感受性がある。サプロプテリン (BH4 二塩酸塩型) の経口投与は、血中フェニルアラニン濃度を大幅に低下させ、食事制限の必要性を軽減し、生活の質を改善することができます。 2007 年にサクサグリプチンは米国 FDA によって承認され、初の PKU 標的療法薬となりました。

BH4 欠損症 (BH4D) は、6-プロパノイルテトラヒドロプテリンシンターゼ欠損症 (PTPS)、ジヒドロプテリジンレダクターゼ欠損症 (DHPR) などを含む一連の希少遺伝病で、BH4 の合成または再生の障害、フェニルアラニン代謝の異常、神経伝達物質 (ドーパミンや血清など) の欠乏を引き起こします。 BH4 補給療法は、神経伝達物質の不均衡を修正し、異常な筋緊張やけいれんなどの症状を軽減し、神経発達の遅れを防ぐことができます。

臨床研究では、一部の BH4 欠損 PKU 患者には ADHD の症状があり、BH4 の補給により注意力と行動​​制御が改善されることが示されています。さらに、BH4 はセロトニン合成を調節することにより、自閉症患者の社会的障害や反復行動にプラスの影響を与える可能性がありますが、さらなる検証が必要です。

BH4 は内皮一酸化窒素合成酵素 (eNOS) の必須補因子であり、NO 合成を促進し、血管拡張機能を維持します。糖尿病や高血圧などの病的状態では、BH4 の酸化により eNOS の脱共役が起こり、NO の代わりにスーパーオキシドが生成され、血管内皮機能不全が引き起こされます。 BH4 の補給により、NO の生物学的利用能が回復し、血行動態が改善され、アテローム性動脈硬化のリスクが軽減されます。

PAH 患者の肺血管内の BH4 レベルは低下し、eNOS 活性が低下し、肺血管の収縮とリモデリングが引き起こされます。動物実験では、BH4 の補給により肺動脈平滑筋細胞の増殖が阻害され、肺動脈性肺高血圧症の症状が軽減されることが示されています。さらに、BH4 はレニン-アンジオテンシン系を調節することで肺血管抵抗をさらに低下させます。

過度の心臓負荷または虚血の条件下では、BH4 はミトコンドリアの酸化ストレスと心筋細胞のアポトーシスを阻害することにより、心筋肥大と機能不全を軽減します。 BH4 は、PI3K/Akt/mTOR 経路を活性化することにより、心筋細胞の生存を促進し、心筋梗塞領域を縮小することもできます。

2018年にネイチャー誌は次のように報告しました。テトラヒドロビオプテリン (BH4) 粉末ミトコンドリアの鉄バランスを調節することにより、T 細胞の増殖と活性化を制御します。 T細胞の活性化には大量のミトコンドリアのエネルギーが必要ですが、BH4は鉄の供給を促進し、ミトコンドリアの生合成をサポートします。腫瘍微小環境では、BH4 レベルの低下により T 細胞の機能が阻害され、腫瘍の免疫回避が促進される可能性があります。 BH4 を補充するか、その合成酵素 (GCH1) を過剰発現させると、CD8 + T 細胞の抗腫瘍活性を強化し、腫瘍の増殖を阻害できます。-

BH4 は、T 細胞サブセットのバランスを調節することにより、関節リウマチや多発性硬化症などの自己免疫疾患に治療効果をもたらす可能性があります。 BH4 合成を阻害すると、自己反応性 T 細胞の増殖が減少し、炎症反応が軽減されます。