Alimentation saine Synthèse et activités biologiques de 5-Thio – α -GalCers

Synthèse et activités biologiques de 5-Thio – α -GalCers

Tueur naturel invariant T (iNKT)

les cellules sont un sous-ensemble spécialisé de cellules T qui jouent un rôle important

dans l’immunité tumorale et la prévention de l’auto-immunité.1 − 4 L’activité anti-infectieuse de

Les cellules iNKT peuvent être déclenchées par divers virus, bactéries et parasites.5,6 Lorsqu’elles sont stimulées par des antigènes glycolipidiques tels qu’un produit naturel marin

agelasphin-9b, 7 les cellules iNKT pourraient rapidement

libérer des cytokines T auxiliaires 1 (Th1) (par exemple, IFN – &#x003b3 ;, TNF – &#x003b1 ;,

IF-2) et des cytokines Th2 (par exemple, IL-4, IL-10) .8,9 Th1-biased

cytokines sont censés être concernés par l’antitumorale, antibactérien,

et activités antivirales, alors que la libération de cytokines T2-biaisées

peut soulager certaines maladies auto-immunes.10 − 12KRN7000 (1), 13 un synthétique

α -GalCer (1, Figure ​ Figure1) 1) dérivé

de la modification structurelle de la partie céramide de l’agelasphin-9b,

présenté des effets convaincants sur le traitement des tumeurs du foie, 14,15 cancers métastatiques, 16,17 infections parasitaires, 11,18 et les maladies auto-immunes.19,20 Le mécanisme d’action

de KRN7000 a été suggéré dans approximativement trois étapes séquentielles.

Tout d’abord, KRN7000 est combiné avec la protéine CD1d pour former une protéine glycolipide –

complexe. Deuxièmement, le complexe KRN7000 / CD1d est reconnu par la cellule T

récepteur (TCR) sur la surface des cellules NKT pour former une molécule de trois

complexe. Enfin, il stimule les cellules NKT pour libérer les cytokines Th1 et Th2

rapidement.21 En raison de la répulsion mutuelle

des cytokines Th1 et Th2, la production simultanée à haut niveau de

les deux cytokines affaiblissent l’efficacité thérapeutique de KRN7000.22. Par conséquent, certains dérivés de KRN7000 modifient

sur les fractions de sucre ou de céramide ont été synthétisés et attendus

pour contrôler sélectivement la libération des cytokines Th1 et Th2.23 − 27 Par exemple, l’analogue de KRN7000 avec une queue d’acyle plus longue (2, Figure ​ Figure1) 1) a montré une plus grande capacité pour

activation des lymphocytes B et de l’IL-2 induite à partir de cellules NKT de souris, et d’IL-4

et IFN – γ à partir de cellules NKT 24i humaines in vitro, 28,29 tandis que l’analogue avec un relativement plus court

chaîne (3, Figure ​ Figure1) 1) influence

libération de cytokine vers le biais Th2 avec une réponse immunomodulatrice.30 En considération de l’instabilité intrinsèque

d’O-glycosides in vivo, à la fois glycoside à pontage en C (-C-GalCer) 31 et glycoside à pontage S (α -S-GalCer), 34 − remplacement de l’oxygène anomère par le méthylène

ou atome de soufre, respectivement, ont été préparés pour examiner leur biologique

Activités. En comparant avec le O-glycoside KRN7000,

α -C-GalCer a montré une réponse Th1 plus forte in vivo, alors que l’analogue α -S-GalCer n’a pas activé les cellules iNKT murines à la fois in vitro et in vivo, mais stimulé les cellules iNKT humaines in vitro.36Figure 1Structures

de KRN7000 (1) et ses analogues actifs 2 et 3.Literature

la recherche a révélé que très peu d’exemples ont été trouvés

pour les hydrates de carbone ayant la structure en soufre dans les produits naturels, 37 un rapport intéressant est le 5-thio-d-mannopyranose isolé des métabolites de l’éponge marine Clathria pyramida (Lendenfled) avec une activité antimicrobienne.38 Dans une étude de modélisation moléculaire, le carbone &#x02013, soufre

lien est proposé d’être plus souple en ce qui concerne l’absorption des écarts

des longueurs de liaison et des angles de liaison entre les éthers et les thioéthers,

minimiser les changements structurels des groupements glucidiques.39 Certains oligosaccharides synthétiques, contenant

Résidu 5-thio-pyranosyle, montrent de bonnes activités inhibitrices

exoglycosidases, 40 − 43 tel que représenté par un 5-thio-l-fucopyranosyle disaccharide synthétique

avec l’activité d’inhibition sur l’épididyme bovin α -l-fucosidase.44 Par conséquent, il est possible de créer bioactive

oligosaccharides avec des modifications remarquables des caractéristiques physicochimiques

et les activités biologiques37 en utilisant une unité de sucre ring-S au lieu de ring-O. En conséquence,

nous avons conçu 5-S-KRN7000 (4, Figure ​ Figure2), 2), dans lequel le fragment α -galactopyranosyle

de KRN7000 (1) est remplacé par un 5-thio-galactopyranose

résidu, s’attendant à développer un nouvel agent antitumoral qui induirait

la libération de cytokines sélectivement. Nous avons également synthétisé les composés 5 et 6 (Figure ​ (Figure2) 2) avec

queues lipidiques variées pour explorer la relation préliminaire entre

l’efficacité de la libération de cytokines et les structures chimiques.Figure 25-S-substitué KRN7000 analogues 4, 5 et 6. Nous sommes partis de la synthèse de la partie lipidique de l’accepteur glycosyl 12 (Schéma 1). Disponible dans le commerce

On a condensé45 la phytosphingosine (7) avec l’ester de N-hydroxysuccinimide (8a ou 8b) ou le chlorure d’octanoyle (8c) en présence de Et3N dans du THF pour obtenir l’amide brut 9, qui a été traité avec du triphénylchlorométhane (TrCl) dans

pyridine pour donner le dérivé tritylé 10. Le reste

deux groupes hydroxyle de 10 ont été en outre bloqués avec benzoyle

chlorure dans la pyridine produisant le composé 11, qui était

soumis à la détritylation avec p-toluènesulfonique

acide dans le méthanol / CH2Cl2 et atteint l’accepteur 12 avec un bon rendement.La voie de synthèse vers 5-thio-galactopyranosyl

le donneur 15 est représenté dans le schéma 2.

les avantages de notre méthode récemment rapportée, le 1,2,3,4,6-penta-O-acétyl-5-thio-d-galactopyranose (13) 46 a été choisi comme matériau de départ.

L’élimination de l’acétate anomérique de 13 avec de la benzylamine47 dans du THF a donné l’hémiacétal 14, qui a été transformé en trichloroacétimidate 15 avec CCl3CN et DBU avec un rendement de 51% pour deux étapes.Schéma 1Synthèse de l’accepteur 12Scheme 2Synthèse du donneur 15Avec le donneur 15 et accepteur 12 en main,

la réaction de couplage a été étudiée comme le montre le schéma 3. On a trouvé que la glycosylation du 5-thio-galactopyranosyle

le donneur 15 avec les accepteurs de lipides 12b et 12c a fourni des glycosides 16b et 16c avec de bons rendements en présence d’une quantité catalytique de TMSOTf (0,05

équiv) dans CH2C12 à − 40 ° C. cependant,

le glycoside 16a n’a été administré que dans un rendement isolé de 35%

dans des conditions de réaction optimisées, attribuées à la mauvaise solubilité

de 12a dans CH2Cl2 à basse température

(0 – 40 ° C). Plusieurs chercheurs ont signalé

efforts dirigés vers des réactions de glycosylation avec des donneurs de 5-thiopyranosyle.

Il semble que, à partir de ces exemples, à la fois les rendements et la stéréosélectivité

des réactions dépendaient de l’accepteur de glycosyle 40 − 43 Nous étions très heureux que les glycosyl-céramides 16a – c aient été préparés de manière stéréosélective en tant que produits uniques liés à α

ainsi que les accepteurs récupérés. Pas d’isomères β isolés

dans toute tentative d’efforts dans notre cas cochléaire. La désacylation globale de 16a – c a été menée en douceur avec méthanolique

NaOMe pour obtenir des analogues de KRN7000 4, 5,

et 6 tous en rendement quantitatif.Série 3Synthèse de KRN7000

AnaloguesLes capacités de KRN7000 et

ses 5-thio analogues 4, 5 et 6 dans la stimulation de la cytokine

la production de cellules NKT ont été étudiés sous conçu dans

conditions in vitro et in vivo. Premièrement, nous

mesuré les taux sériques d’IFN – γ et IL-4 après intraperitoneal

(i.p.) injection de glycolipides dans des souris B6 à plusieurs moments

(Figure ​ (figure 3a, b) .3a, b). Conformément aux études précédentes, une injection de 12,48 KRN7000 (1) a entraîné une production rapide

de l’IL-4 a atteint un pic à 3 h et une élévation retardée mais prolongée de l’IFN – γ

(continuellement libéré à des concentrations élevées de 6 à 24 h) en B6

souris. Comparé à KRN7000 (1), le 5-thio-KRN7000 (4) présentait une tendance et une capacité similaires à induire

libération d’immunomédiateurs clés IFN – γ et IL-4 chez la souris. Analogue

5-thio – α -GalCer 566 (5) induit une légère diminution

production d’IFN – γ comparé à 1 et 4, alors que 5-Thio-PBS-25 (6) a eu une faible stimulation comme indiqué

dans la Figure ​ Figure3a.3a. Une chose à noter est que l’injection

de 5 a considérablement réduit la production d’IL-4; cependant,

la production d’IFN – γ restait relativement élevé. Par conséquent, l’analogue S 5 peut être utilisé spécifiquement pour induire

cellules iNKT pour produire des cytokines Th1. Comme le montrent la Figure ​ Figure3b, 3b, les trois analogues 5-thio de KRN7000 pourraient stimuler l’IFN – γ

et la production d’IL-4 in vivo, et les productivités

ont été augmentés avec la longueur de la queue d’acyle. Après 24 h, la production

de IFN – γ induite par le 5-thio-KRN7000 (4) reste

élevé (1722 ± pg / mL), par rapport au niveau de IFN – γ

induite par KRN7000 (2127 ± pg / ml). La production induite de

IL-4 par les trois analogues a été rapidement arrêté par 12 h.

KRN7000 et ses analogues in vivo et dans

vitro. (a, b) sécrétion de cytokine in vivo après

injection de KRN7000 ou de ses analogues (100 μ g / kg). Chaque

groupe contient deux souris et leur sérum des temps indiqués ont été détectés

individuellement. … Comme le montre la figure ​ Figure3a, b, 3a, b, IFN – γ était

mesurée dans le sérum de souris traitées à l’antigène glycolipide; cependant,

le niveau d’IFN – γ la sécrétion pourrait être affectée par d’autres types

de cellules interagissant avec des cellules iNKT après activation des cellules iNKT in vivo. Pour comparer directement la capacité de KRN7000 et

ses analogues 5-thio dans la stimulation de la production de cytokines de NKT

les cellules, KRN7000 et les composés 4, 5 et 6 ont été examinés pour stimuler les cellules NKT in vitro. Comme le montre la figure ​ Figure3c, 3c, tous les échantillons synthétiques

pourrait activer les cellules iNKT pour produire l’IFN – γ in vitro. En particulier, 5-thio-KRN7000 (4), ainsi que 5-thio – α -GalCer

566 (5), a stimulé un IFN plus élevé – γ production de

cellules iNKT que celle de KRN7000. Environ 8,5% de cellules iNKT ont produit IFN – γ

après la stimulation avec 4, ce qui était comparable à

celle de la stimulation par le PMA-I.49 Seul le 5-Thio-PBS-25

(6) stimulé l’activation des cellules iNKT à un niveau inférieur.

Ainsi, les trois analogues de KRN7000 ont induit des cellules iNKT in vitro pour libérer des cytokines Th1, mais les capacités d’activation du 5-thio-KRN7000

(4) et 5-thio – α -GalCer 566 (5) étaient

En résumé, nous avons préparé avec succès trois

KRN7000 Analogues de S-sucre avec des rendements totaux acceptables

appliquer

stereoselective α -glycosylation du 5-S-galactopyranosyl

trichloroacétimidate et dérivés de phytosphingosine. Les capacités

de KRN7000 et ses 5-thio analogues 4, 5 et 6 pour stimuler la production de cytokines de NKT

les cellules ont été étudiées à la fois in vitro et in vivo. Test in vitro du 5-thio-KRN7000

(4) et 5-thio – α -GalCer 566 (5) stimulé

IFN supérieur – γ production de cellules iNKT que celle de KRN7000.

Comparé à KRN7000 (1), l’analogue S 4 présente une tendance et une capacité similaires à induire la libération

des immunomédiateurs clés IFN – γ et IL-4 chez la souris. C’est assez intéressant

à noter que le S-analogique 5 pourrait

comprimer la production d’IL-4 en présence de relativement

IFN – γ production. Par conséquent, 5 peut être utile dans

induisant des cellules iNKT spécifiques pour produire des cytokines Th1. Ce biologique

les données ouvrent la voie au développement de nouveaux agents immunostimulants puissants.

Des études sur l’exploration plus approfondie des trois analogues 5-thio et des

synthèse d’autres 5-thio – α -GalCers contenant du céramide modifié

fragment sont en cours d’investigation dans notre laboratoire.