阻断感染
许多微生物和毒素通过识别特定的聚糖配体来结合哺乳动物组织。因此,小分子可溶性聚糖或聚糖模拟物可用于阻断微生物和毒素对细胞表面的初始附着(或阻断其释放),从而预防或抑制感染。由于这些生物体中的许多自然通过气道或肠道进入,因此基于聚糖的药物可以直接递送而无需全身分布。牛奶寡糖是婴儿肠道感染的天然拮抗剂(见上文)。糖基化聚合物阻断流感等病毒的结合。尽管有强烈的科学依据和可靠的体外研究支持,但这种“抗粘附”或“模拟”疗法尚未找到太多实际应用。
抑制选择素介导的白细胞运输
当特定的聚糖-蛋白质相互作用导致选择性的细胞-细胞相互作用和由此产生的病理学时,施用天然配体的小分子聚糖模拟物是一种有用的干预手段。
选择素介导的中性粒细胞和其他白细胞招募到炎症或缺血/再灌注损伤部位涉及血管系统中的特定选择素-聚糖相互作用。使用唾液酸-路易斯 x 四糖衍生物失败了,因为口服生物利用度差和血清半衰期短。保留了亲本四糖的基本功能但消除了不必要的极性官能团和合成繁琐的聚糖组分的聚糖模拟物已获得成功。
图 Essentials of Glycobiology, 4E. Fig. 57.3:基于唾液酸-路易斯 x 的聚糖模拟 E-选择素抑制剂。
GMI-1070,靶向 E-、P-和 L-选择素,在作为镰状细胞危象的治疗的 III 期临床试验中结果不令人信服,正在进一步调查中。
图57.3显示了从唾液酸-路易斯 x 开始的单糖聚糖模拟物的设计。首先,唾液酸残基被带电荷的乙醇酸基团取代,然后N-乙酰葡萄糖胺残基被乙二醇接头取代,最后半乳糖残基被接头部分取代。由此产生的聚糖模拟物具有与唾液酸-路易斯 x 相当的 E-选择素结合亲和力。