Glucans and heteroglycans of fungi and their potential in cancer immunotherapy

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

The present review is devoted to the oncostatic properties of glucans and heteroglycans produced by higher fungi. These are the most pharmacologically promising substances, since they are produced in large quantities both by artificially grown mycelium and fruiting bodies, do not require complex purification methods, are devoid of toxicity, and, having a complex (immune-mediated and direct) effect on tumors, do not require any complex fractionation procedures. The diversity of β-glucans produced by fungi is shown, the main types of these macromolecules are considered (according to the structural features of the macromolecule, the linear and branched forms of β-glucans are distinguished, first of all). Heteroglycans, a more diverse but less studied group of fungal compounds, have also been characterized. The effects of fungal β-glucans and heteroglycans on immune and cancer cells described in the literature are considered. The long and branched chains of these biopolymers, as well as peptides and lipids covalently bound to them, have fragments that are complementary to the binding sites of the surface receptors of the animal cell and thus act as their agonists or antagonists. They are recognized by the receptors of antigen-representing cells of the immune system as pathogen-associated molecular patterns, what leads to the activation of the cytotoxic component of the immune system; to reduce their tolerogenic and immunosuppressive signaling. Prospects for further study of fungal glucans and heteroglycans are outlined.

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Использование человеком грибов известно с доисторических времен [1]. С древности до наших дней в странах Восточной Азии воспроизводятся традиции использования грибов в терапевтических целях: сырье чаги (Inonotus obliquus f. sterilis), рейши (Ganoderma lucidum), шиитаке (Lentinula edodes) издавна используется народами Кореи, Китая, Японии и Сибири. В лечебнике «Компендиум лекарственных веществ», написанном Ли Шичжэнем (1578 г.), упоминаются такие виды лекарственных грибов как Ganoderma lucidum, Polyporus umbellatus и Tremella fuciformis [2]. В США и Западной Европе интерес исследователей к лекарственным свойствам макромицетов возник после этноботанического труда «Грибы, Россия и история» [3]. Крупный обзор онкостатических свойств экстрактов базидиомицетов принадлежит Грегори и соавторам [4]. В 1969 г. Коматсу и сотрудниками [5] был выделен и испытан глюкановый комплекс шизофиллан, обладающий иммуномодулирующим действием. Коллективом Икекавы открывается серия исследований опосредуемых иммунной системой противоопухолевых эффектов базидиальных грибов [6–8] к которым впоследствии присоединяется коллектив, возглавляемый Мизуно [9–14]. В 1970 г. из экстрактов Lentinula edodes был выделен биоактивный глюкановый комплекс, названный лентинаном [15] В 1984 г. всесторонне изучено действие полисахарид-белкового комплекса крестина, выделенного из Trametes versicolor [16].

Спектр метаболитов и компонентов клеточной стенки высших грибов, показавший эффективность против раковых клеток in vitro и in vivo показан в табл. 1, причем он расширяется с каждым годом [17].

 

Табл. 1. Вещества с противоопухолевой активностью, выделенные из высших грибов [18–21]

Table 1. Substances having antitumor activity isolated from higher fungi [18–21]

Активность рака

Механизм воздействия

Вещества грибного происхождения

Активные продущенты

Клеточная пролиферация

Ингибирование циклинзависимых киназ

Ганодеровые кислоты

Ganoderma lucidum

Устойчивость к апоптозу

Активация путей апоптоза

β-глюканы (опосредованное цитотоксическими лимфоцитами), блазеин

Pleurotus pulmonarius var. stechangii, Agaricus brasiliensis

Пролиферативная сигнализация

Блокировка рецепторов эпидерамльного ростового фактора

β-глюканы

Tremella fuciformis

Ангиогенная сигнализация

Блокировка рецепторов фактора роста эндотелия сосудов

β-глюканы

Amyloporia xantha

Репликативное бессмертие

Ингибирование теломеразы, терминация трансляции

Тиелавин b, кордицепин

Pseudothielavia terricola, Cordyceps militaris

Воспаление

Ингибирование NF-κb

Панэпоксидон

Panus lecomtei

Инвазия

Ингибирование металлопротеиназ

Полипореновая кислота, (E)-2- (4-гидрокси-3-метил-2-бутенил)- гидрохинон

Piptoporus betulinus, Daedalea dickinsii

Толерогенная сигнализация

Стимуляция дендритных клетов

β-глюканы

Tremella fuciformis

Нестабильность генома

Ингибирование поли (адф-рибоза)-полимеразы, поглощение свободных радикалов

Полифенольные композиты

Inonotus obliquus f. sterilis

Снижение катаболического потенциала

Ингибирование аэробного гликолиза

Лакказы, пероксидазы

Funalia trogii

Перепроизводство РНК

Деградация РНК

РНКазы

Hypsizygus marmoreus

Неспецифические (витальные) мишени:

Разрушение/блокировка

  

РНК-полимеразы

 

Аманитин

Amanita phalloides

ДНК-топоизомеразы

 

Ланостановые тритерпеноиды

Wolfiporia cocos

циклооксигеназы

 

Эргостерол, герронемины A-F

Grifola frondosa. Geronema spp.

Actin

 

фаллоидин

Amanita phalloides

 

За последние полвека определились также основные направления биотехнологии грибов, включающие:

1) производство биомассы,
2) извлечение из биомассы пула биологически активных веществ,
3) скрининг экстрактов,
4) химическое фракционирование полученных экстрактов,
5) определение механизма действия и эффективности биологически активных фракций (соединений),
6) испытание веществ на экспериментальных животных,
7) доклинические испытания,
8) клинические испытания.

Последние уже активно проводятся в Китае, но в европейской медицине они еще не вошли в стандартные протоколы [22].

Настоящий обзор посвящен онкостатическим свойствам продуцируемых высшими грибами глюканов и гетерогликанов. Это – наиболее перспективные в фармакологическом отношении вещества, поскольку в большом количестве нарабатываются как искусственно выращиваемым мицелием, так и плодовыми телами грибов, не требуют сложных методов очистки (могут быть экстрагированы даже в домашних условиях), лишены токсичности и, обладая комплексным (иммуноопосредованным и прямым) действием на раковые клетки, не требуют сложных процедур фракционирования.

Глюканы и гетерогликаны грибов

Глюканы представляет собой полисахариды на основе мономеров D-глюкозы, связанных α- и β-гликозидными связями. Из α-глюканов у грибов наиболее широко представлен гликоген (α-1,4- и α-1,6-глюкан), накапливающийся внутриклеточно, но он быстро окисляется и требует специальных техник извлечения, поэтому наибольшее практическое значение имеют более устойчивые к ферментативному воздействию β-глюканы, составляющие аморфный матрикс клеточной стенки. Гетерогликаны имеют в качестве мономерной основы различные моносахариды, соединенные О-гликозидными связями и обычно связанные с молекулами липидов или белков (гликолипиды или гликопротеины) [23, 24].

Из грибов выделены такие хорошо известные β-глюканы как курдлан (β-1,3-глюкан), лентинан (очищенный β-1,6 и β-1,3-глюкан), лихенин (β-1,3- и β-1,4-глюкан), плевран (β-1,3- и β-1,6-глюкан) и зимозан (β-1,3-глюкан). По структурным особенностям макромолекулы выделяются, прежде всего, линейные и разветвленные β-глюканы [25].

Линейные β-глюканы. Линейные молекулы β-глюканов были выделены из различного грибного сырья. Для них характерны (1→3) или (1→6) связи между единицами D-глюкозы. У лихенизированных грибов среди линейных β-глюканов обнаруживаются также целлюлозоподобные (1→4)-связи – такие глюканы именуются лихенанами. Наиболее изучены линейные (1→3)-β-D-глюканы, один из которых был выделен из склероциев Wolfiporia extensa (Pachyma cocos) и назван пахиман [26], а другой – из слоевищ Stereocaulon ramulosum (ламинаран) [27].

 

Рис. 1. Первичная структура грибных β-глюканов: 1 – (1→3)-β-D-глюкан; 2 – (1→6)-β-D-глюкан; 3 – (1→3),(1→4)-β-D-глюкан; 4 – разветвленный (1→3),(1→6)-β-D-глюкан; 5 – разветвленный (1→6),(1→3)-β-D-глюкан

Fig. 1. Primary structure of higher fungi β-glucans: 1 – (1→3)-β-D-glucan; 2 – (1→6)-β-D-glucan; 3 – (1→3),(1→4)-β-D-glucan; 4 – branched (1→3),(1→6)-β-D-glucan; 5 – branched (1→6),(1→3)-β-D-glucan

 

Разветвленные β-глюканы. Разветвленные β-глюканы, как и линейные, могут также иметь либо (1→3), либо (1→6) связи между глюкозными единицами, а для многих из них характерна структура, комбинирующая (1→3) и (1→6)-связи (рис. 1). Порядок ветвления этих биополимеров адаптирован к таковому молекул хитина, образующего каркас клеточной стенки. Для некоторых грибных глюканов характерен (1→3)-остов с боковыми цепями, присоединенными в положении O-6, но обычно остов этих молекул содержит как (1→3), так и (1→6)-связи. Наиболее изученными (1→3)/(1→6) разветвленными β-D-глюканами грибов являются шизофиллан [28], грифолан [29] и плевран [30].

Гетерогликаны грибов. Это – более разнообразная, но менее изученная у грибов группа соединений, представленная также в клеточной стенке и нарабатываемом ею слизистом чехле мицелия. Часто встречаются производные фукозы или маннозы в комбинации с остатками глюкозы или молекулы, имеющие D-галактопиранозный остов. Известны гетерополисахарид WAF Auricularia auricula-judae [31], гетерополисахарид FVP60-D Flammulina velutipes [32], гетерополисахариды Hericium erinaceus [33], Tricholoma matsutake [34] и Boletus speciosus [35], гетерогликаны Calocybe indica [36], Pleurotus ostreatus [37] и Paxillus involutus [38], пептидогалактоманнан Cladosporium resinae [39], гетерогалактоманнаны Lecanicillium muscarium, Beauveria bassiana, B. brongniartii, Cordyceps sphingum [40], фукогалактаны Agaricus brasiliensis и A. bisporus var. hortensis [41].

По мере прохождения желудочно-кишечного тракта линейная гликозидная цепь глюканов и гетерогликанов не расщепляется, при этом их всасывание происходит преимущественно в проксимальном отделе тонкой кишки. В печени часть молекул глюканов захватываются макрофагами, в их вакуолях она грубо фрагментируется и затем переносится макрофагами в в ретикуло-эндотелиальную систему [42]. Фрагментированные β-глюканы и гетерогликаны обладают выраженной физиологической активностью и именуются модификаторами биологического ответа [43, 44].

Длинные и часто разветвленные цепи этих биополимеров, а также ковалентно связанных с ними пептидов и липидов имеют фрагменты, комплементарные участкам связывания поверхностных рецепторов животной клетки и выступают, таким образом, их агонистами (активируют, наподобие естественных лигандов) или антагонистами (блокируют участок связывания и прерывают гуморальную сигнализацию). Рецепторами антигенрепрезентирующих клеток иммунной системы они распознаются в качестве патоген-ассоциированных молекулярных образов (PAMP, pathogen-associated molecular patterns), что ведет к активации цитотоксического крыла иммунной системы, однако описано их непосредственное воздействие на ряд рецепторов раковых клеток, ведущее к торможению пролиферации и апоптозу, а также опухоль-ассоциированных макрофагов, ведущее к снижению их толерогенной и иммуносупрессивной сигнализации. Такого рода биологическая активность изучается, прежде всего, в связи с развитием подходов в иммунотерапии злокачественных новообразований, поэтому будет рассмотрена подробнее.

Дектин-стимуляция и активизация цитотоксического компонента иммунной системы

 

Табл. 2. Рецепторы дендритных клеток, связанные с распознаванием PAMP-детерминант грибов [24]

Table 2. Dendritic cell receptors associated with the recognition of fungal PAMP-determinants [24]

Рецепторы

PAMP-детерминанты

Рецепторы лектина С-типа (CLR)

MR

N-связанные маннаны, маннаны, маннопротеины

DC-SIGN

Галактоманнаны

Dectin-1

(1→3)-β-D-глюканы

Dectin-2

α-маннаны

Mincle

α-маннитол

Toll-подобные рецепторы (TLR)

TLR2

(1→4)-α-D-глюканы

TLR2/TLR1

Глюкуроноксиломаннаны

TLR2/TLR6

Фосфолипоманнаны

TLR4

O-связанные маннаны, рамноманнаны

TLR9

Неметилированная ДНК

NOD-подобные рецепторы

NOD2

Хитин

NLRP3

(1→3)-β-D-глюканы

Другие рецепторы, задействованные в распознавании грибных PAMP

CD14

Маннаны, (1→4)-α-D-глюканы

CD36

(1→3)-β-D-глюканы

 

Для терапии с использованием глюканов характерна эндогенная стимуляция высвобождения цитокинов, связанная с тем, что образраспознающие рецепторы иммунной системы настроены на молекулярные фрагменты клеточной стенки бактерий, грибов (табл. 2), водорослей, покровы протистов, а иммунный ответ связан с цитотоксическим действием лимфоцитов, т. е. такую тактику лечения можно с некоторыми оговорками назвать «эндогенной цитокинотерапией» [45]. Важная роль в активации T-клеточного ответа принадлежит дендритным клеткам. Это – специализированные В-лимфоциты или моноциты, экспрессирующие молекулы главного комплекса гистосовместимости I (MHC-I) и II (MHC-II), на которых они представляют фрагменты антигенов T-лимфоцитам и естественным киллерным клеткам. Без участия антигенпрезентирующих клеток эти популяции лимфоцитов не смогут распознать антиген.

Досконально изучена дектин-стимуляция дендритных клеток [46]. Рецептор Dectin-1 – трансмембранный белок II типа с лектинподобным углеводным доменом узнавания CRD, за которым следует цитоплазматический домен, содержащий мотив активации иммунорецепторной тирозиназы (ITAM). Этот рецептор специфически связывается с β-глюканами и фосфорилируется тирозинкиназой Src, которая активирует Syk и индуцирует комплекс CARD9-Bcl10-Malt1. Именно этот комплекс опосредует системный ответ иммунной клетки – активацию NF-κB и продукцию цитокинов, интенсифицирующих сигнальную активность всех звеньев иммунной системы, в конечных звеньях приводящей к выделению проапоптотического фактора TNF-α и обладающих цитолитическим действием гранзимов и перфоринов [47–49].

Прямое действие бета-глюканов на клетки, обеспечивающие воспалительный и иммуносупрессивный ответы опухоли

Как показали наблюдения и эксперименты in vivo и in vitro, безусловными антагонистами рака в организме являются только популяции Т-лимфоцитов, естественные киллерные клетки и дендритные клетки – все они происходят из лимфоидного ростка. Лейкоциты миелоидного ростка (а также отдельные популяции B-лимфоцитов) с течением времени включаются в сценарии опухолевой прогрессии. Особая роль в этом процессе принадлежит макрофагам (тканевым моноцитам), вовлеченным в воспалительный процесс на границе опухоли [50–52].

Опухоль-ассоциированные макрофаги могут способствовать иммуносупрессии с помощью различных механизмов, например, экспрессировать проапоптотические лиганды PD-L1 и PD-L2, которые блокируют PD-1 рецептор Т-лифоцитов, Ig-супрессор активации Т-клеток (VISTA), иммуносупрессивные цитокины (IL-10 и TGFβ). Кроме того, IL-10 может опосредованно нарушать эффекторные функции Т-клеток опосредованно – ингибируя противоопухолевую активность дендритных клеток. Метаболизм аминокислот в опухоль-ассоциированных макрофагах приводит к продукции и секреции аргиназы и индоламин-2,3-диоксигеназы (IDO), вызывающих нарушения метаболизма Т-клеток [53].

Эксперименты по обработке таких «перевербованных» опухолью макрофагов β-глюканом, полученным из дрожжей, привели к приобретению этими клетками фенотипа с мощной иммуностимулирующей активностью. Этот процесс включал метаболическое перепрограммирование макрофагов с усилением гликолиза, активизацией цикла Кребса и утилизации глютамина. Было показано, что β-глюкан воздействует на Dectin-1 рецептор. Дальнейшие исследования in vivo показали, что пероральное лечение β-глюканом значительно замедляет рост опухоли, что связано с активацией перепрограммированными макрофагами эффекторных Т-клеток. У мышей, которым вводили опухоль-ассоциированные макрофаги, обработанные частицами β-глюкана, значительно уменьшались размер и кровоснабжение опухоли по сравнению с контрольными животными [54].

Гетерогликаны как антагонисты рецепторов ростовых факторов

Регуляция активности рецепторов глюканами и гетерогликанами во многом определяется переизбытком карбонильных групп, позволяющих макромолекулам закрепиться на различных участках клеточных рецепторов. Это относится к рецепторам не только иммунных, но и раковых клеток, в частности, рецептору эпидермального фактора роста HER2: его блокировка прерывает аутокринно и паракринно распространяемый пролиферативный сигнал [55].

Показано также, что гликозилация является основным путем негативной регуляции рецепторов факторов роста: антигенная детерминанта CD15 ингибирует рецепторы ERBB 1–4, Tn -антиген – ERBB1–4, MET, INSR/IGF1R, GM3 – ERBB1–4, VEGFR, INSR/IGF1R, GM2 – MET, GD1a – MET [56].

Дальнейшая идентификация антигенных детерминант гетерогликанов грибов, связанных с прямым ингибированием роста рецепторов раковой клетки, является новым направлением в таргетной терапии, поскольку ранее глюканы грибов рассматривались в основном как средства иммуноопосредованной терапии.

Оценки эффективности сочетанной терапии

Современные оценки эффективности тех или иных терапевтических практик предполагают систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых испытаний, информация о которых извлекается из публикаций PubMed, Embase, Кокрейновской библиотеки, Web of Science и некоторых других, а обработка данных проводится по определенным протоколам [57].

В свете этих данных в качестве препарата первой линии при онкозаболеваниях грибные глюканы и гетерогликаны не рекомендуются [58], но в сочетании с химиотерапией показывают достоверное улучшение результатов лечения. С приемом экстрактов и капсул Trametes versicolor и Ganoderma (с глюканами и сахаропептидами как основными биоактивными комплексами) были связаны достоверно меньший риск смертности и лучший показатель общей выживаемости. Из иммунологических показателей было достоверно выявлено влияние сочетанного лечения на повышение уровня цитотоксических Т-лимфоцтитов и Т-хелперов, представляющих важное звено противоопухолевой защиты [58, 59].

Из этих данных становится очевидно, что важная задача после проведения традиционного радикального лечения и адъювантной терапии – усиление иммунного надзора опухолевых дериватов – может успешно решаться с использованием полисахаридов грибного происхождения, в конечных звеньях и органах-мишенях совпадая с имеющей клинически доказанную эффективность цитокинотерапией. Привлечение отечественных клиницистов к оценке отдаленных результатов лечения с многомесячным или даже многолетним использованием в послеоперационный период дектин-стимуляции является перспективной задачей иммунотерапии злокачественных новообразований [45, 60].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Глюканы и гетерогликаны грибного происхождения – легко экстрагируемые биологически активные вещества, перспективные в иммунотерапии злокачественных новообразований. Их линейные и разветвленные структуры, богатство карбонильными группами, имеющими высокое сродство к некоторым участкам рецепторов животной клетки, определяют возможности их использования в качестве агонистов рецепторов иммунноактивных клеток и антагонистов ряда рецепторов раковых клеток и опухоль-ассоциированных лейкоцитов. И если иммунноопосредованное действие этих веществ уже хорошо изучено, то данных о прямом действии глюканов и гетерогликанов на неопластически трансформированные клетки, иммуносупрессивные макрофаги, толерогенные фенотипы дендритных клеток до сих пор недостаточно, а имеющиеся данные говорят об ингибировании ими рецепторов, задействованных в передаче пролиферативного сигнала. Изучение действия этих веществ на более широкий набор иммунных клеток как лимфоидного, так и миелоидного ряда, несомненно, позволит найти новые подходы к проблеме иммунной толерантности.

До сих пор не ясно, что именно определяет фармакологическую активность β-глюканов в первую очередь – молекулярная масса, длина боковой цепи, количество боковых цепей в основной цепи или валовое соотношение (1→4), (1→6) и (1→3)-связей. Также пока не выяснено, какие особенности вторичной и третичной структуры глюканов и гетерополисахаридов влияют на их фармакологическую активность и каково значение наличия гидрофильных групп, расположенных на внешней поверхности спирали. В литературе можно встретить противоречивые данные о биологической активности трехспиральных и односпиральных структур одного и того же β-глюкана, например, шизофиллана. Моделирование взаимодействия трехмерной структуры глюканов и рецепторов методами молекулярного докинга, несомненно, даст новый импульс экспериментальным работам в этом направлении.

Однако массив данных, накопленных к настоящему времени, уже позволяет уверенно говорить о глюканах и гетерогликанах грибного происхождения как о мощных иммуноадъювантах.

×

About the authors

Ivan V. Zmitrovich

Komarov Botanical Institute of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: iv_zmitrovich@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3927-2527
SPIN-code: 4155-3190
Scopus Author ID: 56521442400
ResearcherId: I-1523-2013
https://binran.ru/sotrudniki/4926/

D.Sc. in Biology, Leading Researcher, Laboratory of Systematics and Geography of the Fungi

Russian Federation, Saint Petersburg

Vladimir V. Perelygin

Saint Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University

Email: vladimir.pereligin@pharminnotech.com
ORCID iD: 0000-0002-0999-5644
SPIN-code: 3128-7451
Scopus Author ID: 13105602000
ResearcherId: AAV-6556-2020

Doctor of Medicine (MD), Professor, Head of the Industrial Ecology Department

Russian Federation, Saint Petersburg

Mikhail V. Zharikov

Saint Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University

Email: zharikov.mihail@pharminnotech.com
ORCID iD: 0000-0003-0720-501X
SPIN-code: 7818-7228
ResearcherId: AAS-9156-2021

Director of the Department of Industrial Ecology

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Peintner U., Pöder R., Pümpel T. The iceman’s fungi. Mycological Research. 1998. V. 102. P. 1153–1162.
  2. Wasser S. P., Weis A. L. Medicinal properties of substances occurring in higher basidiomycetes mushrooms: current perspectives (review). International Journal of Medicinal Mushrooms. 1999. V. 1. P. 31–62.
  3. Wasson V. P., Wasson R. G. Mushrooms, Russia and history. Panteon Books, N.Y., 1957.
  4. Gregory F. J., Healy E. M., Agersborg H. P. et al. Studies on antitumor substances produced by Basidiomycetes. Mycologia. 1966. V. 58. Р. 80–90.
  5. Komatsu N., Okubo S., Kikumoto S. et al. Host-mediated antitumor action of schizophyllan, a glucan produced by Schizophyllum commune. Gann. 1969. V. 60 (2). Р. 133–144.
  6. Ikekawa T., Ikeda Y., Yoshioka Y. et al. Antitumor polysaccharides of Flammulina velutipes 2. The structure of EA-3 and further purification of EA-5. J. Pharmacobiol. Dyn. 1982. V. 5. P. 576–581.
  7. Ikekawa T., Saitoh H., Feng W. et al. Antitumor activity of extracts and polysaccharides. Chemical and Pharmaceutical Bulletin. (Tokyo). 1992. V. 40. P. 1954–1957.
  8. Ikekawa T., Uehara N., Maeda Y. et al. Antitumor activity of aqueous extracts of edible mushrooms. Cancer Research. 1969. V. 29. P. 734–735.
  9. Mizuno T. Development of antitumor polysaccharides from mushroom fungi. Foods and Food Ingredients Journal of Japan. 1996. V. 167. P. 69–85.
  10. Mizuno T., Ando M., Sugie R. et al. Antitumor activity of some polysaccharides isolated from an edible mushroom, ningyotake, the fruiting body and the cultured mycelium of Polyporus confluens. Bioscience. Biotechnology. Biochemistry. 1992. V. 56. P. 34–41.
  11. Mizuno T., Morimoto M., Minato K.I. et al. Polysaccharides from Agaricus blazei stimulate lymphocyte T-cell subsets in mice. Bioscience. Biotechnology. Biochemistry. 1998. V. 62. P. 434–437.
  12. Mizuno T., Ohsawa K., Hagiwara N. et al. Fractionation and characterization of antitumor polysaccharides from Maitake, Grifola frondosa. Agricultural and Biological Chemistry. 1986. V. 50. P. 1679–1688.
  13. Mizuno T., Yeohlui P. Kinoshita T. et al. Antitumor activity and chemical modification of polysaccharides from Niohshimeji mushroom, Tricholoma giganteum. Bioscience. Biotechnology. Biochemistry. 1996. V. 60. P. 30–33.
  14. Mizuno T., Zhuang C., Abe K. et al. Antitumor and hypoglycemic activities of polysaccharides from the sclerotia and mycelia of Inonotus obliquus (Pers.: Fr.) Pil. (Aphyllophoromycetidae). International Journal of Medicinal Mushrooms. 1999. V. 1. P. 301–316.
  15. Chichara G., Hamuro J., Maeda Y. Y. et al. Fractionation and purification of the polysaccharides with marked antitumor activity, especially lentinan, from Lentinus edodes. Cancer Research. 1970. V. 30. P. 2776–2781.
  16. Tsukagoshi S., Hashimoto Y., Fujii G. et al. Krestin (PSK). Cancer Treatment Reviews. 1984. V. 11. P. 31–55.
  17. Hyde K. D., Xu J., Rapior S. et al. The amazing potential of fungi: 50 ways we can exploit fungi industrially. Fungal Diversity. 2019. V. 97. P. 1–136. doi: 10.1007/s13225-019-00430-9
  18. Balandaykin M. E., Zmitrovich I. V. Review on Chaga medicinal mushroom, Inonotus obliquus (higher Basidiomycetes): realm of medicinal applications and approaches on estimating its resource potential. International Journal of Medicinal Mushrooms. 2015. V. 17 (2). P. 95–104. doi: 10.1615/intjmedmushrooms.v17.i2.10
  19. Wasser S. P. Medicinal mushrooms in human clinical studies. Part I. Anticancer, oncoimmunological, and immunomodulatory activities: a review. International Journal of Medicinal Mushrooms. 2017. V. 19 (4). P. 279–317.
  20. Zmitrovich I. V., Belova N. V., Balandaykin M. E. et al. Cancer without pharmacological illusions and a niche for mycotherapy (review). International Journal of Medicinal Mushrooms. 2019. V. 21 (2). P. 105–119. DOI: 0.1615/IntJMedMushrooms.2019030047
  21. Zmitrovich I. V., Bondartseva M. A., Arefyev S. P. et al. Profiles of little-known medicinal polypores: Funalia trogii (Agaricomycetes). International Journal of Medicinal Mushrooms. 2018. V. 20 (7). P. 657–664. doi: 10.1615/IntJMedMushrooms.2018026564
  22. Wasser S.P. Medicinal mushroom science: history, current status, future trends, and unsolved problems. International Journal of Medicinal Mushrooms. 2010. V. 12 (1). P. 1–16.
  23. Łowicki D., Czarny A., Mlynarski J. NMR of carbohydrates. Nucl. Magn. Reson. 2013. V. 42. P. 383–419. doi: 10.1039/9781849737678-00383
  24. Gow N. A. R., Latge J. -P., Munro C. A. The fungal cell wall: structure, biosynthesis, and function. Microbiology Spectrum. 2017. V. 5 (3): 1–25. doi: 10.1128/microbiolspec.FUNK-0035–2016.
  25. Synytsya A., Novák M. Structural diversity of fungal glucans. Carbohydrate Polymers. 2013. V. 92. P. 792–809. doi: 10.1016/j.carbpol.2012.09.077
  26. Hoffmann G. C., Simson B. W., Timell T. E. Structure and molecular size of pachyman. Carbohydrate Research. 1971, V. 20: 185–188.
  27. Baron M., Gorin P. A. J., Iacomini M. Isolation and identification of a linear (1→3)-linked β-d-glucan and other carbohydrate components of the lichen Stereocaulon ramulosum (Sw.) Räusch. Carbohydrate Research. 1988, V. 177. P. 235–239.
  28. Tabata K., Ito W., Kojima T. et al. Ultrasonic degradation of schizophyllan, an antitumor polysaccharide produced by Schizophyllum commune Fries. Carbohydrate Research. 1981. V. 89. P. 121–135.
  29. Ohno N., Adachi Y., Suzuki I. et al. Characterization of the antitumor glucan obtained from liquid-cultured Grifola frondosa. Chemical and Pharmaceutical Bulletin. 1986. V. 34. P. 1709–1715.
  30. Karácsonyi S., Kuniak L. Polysaccharides of Pleurotus ostreatus: Isolation and structure of pleuran, an alkali-insoluble β-glucan. Carbohydrate Polymers. 1994. V. 24 (2). P. 107–111.
  31. Ma Zh., Zhang L., Nishiyama Y. et al. The molecular structure and solution conformation of an acidic heteropolysaccharide from Auricularia auricula-judae. Biopolymers. 2010. V. 95 (4). doi: 10.1002/bip.21559
  32. Zhang A. -Q., Xiao N. -N., Deng Y. -L. et al. Purification and structural investigation of a water-soluble polysaccharide from Flammulina velutipes. Carbohydrate Polymers. 2012. V. 87. P. 2279–2283. doi: 10.1016/j.carbpol.2011.10.061
  33. Zhang A., Deng Y., Sun P. et al. Structural investigation of a novel fucoglucogalactan isolated from fruiting bodies of Hericium erincaeus. Journal of Food Biochemistry. 2010. V. 35. P. 451–456. doi: 10.1016/j.foodchem.2006.11.033
  34. Ding X., Feng S., Cao M. et al. Structure characterization of polysaccharide isolated from the fruiting bodies of Tricholoma matsutake. Carbohydrate Polymers. 2010. V. 81. P. 942–947. doi: 10.1016/j.carbpol.2010.04.010
  35. Ding X., Hou Y.- L., Hou W. -R. Structure elucidation and antioxidant activity of a novel polysaccharide isolated from Boletus speciosus Fors. International Journal of Biological Macromolecules. 2012. V. 50. P. 613–618. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2012.01.021
  36. Nie S.-P., Cui S. W., Phillips A. O. et al. Elucidation of the structure of a bioactive hydrophilic polysaccharide from Cordyceps sinensis by methylation analysis and NMR spectroscopy. Carbohydrate Polymers. 2011. V. 84. P. 894–899. doi: 10.1016/j.carbpol.2010.12.033
  37. Maity K. K., Patra S., Dey B., et al. A heteropolysaccharide from aqueous extract of an edible mushroom, Pleurotus ostreatus cultivar: structural and biological studies. Carbohydrate Research. 2011. V. 346. P. 366–372. doi: 10.1016/j.carres.2010.10.026
  38. Barad A., Mackedenski S., Li W. M. et al. Anti-proliferative activity of a purified polysaccharide isolated from the basidiomycete fungus Paxillus involutus. Carbohydrate Polymers. 2018. V. 181. P. 923–930. doi: 10.1016/j.carbpol.2017.11.058
  39. Calixto R., Mattos B., Bittencourt V. et al. β-Galactofuranose-containing structures present in the cell wall of the saprophytic fungus Cladosporium (Hormoconis) resinae. Research in Microbiology. 2010. V. 161. P. 720–728. doi: 10.1016/j.resmic.2010.07.005
  40. Bernabe M., Salvachua D., Jimenez-Barbero J. et al. Structures of wall heterogalactomannans isolated from three genera of entomopathogenic fungi. Fungal Biology. 2011. V. 115. P. 862–870. doi: 10.1016/j.funbio.2011.06.015
  41. Komura D. L., Carbonero E. R., Gracher A. H. P. et al. Structure of Agaricus spp. fucogalactans and their anti-inflammatory and antinociceptive properties. Bioresource Technology. 2010. V. 101. P. 6192–6199. doi: 10.1016/j.biortech.2010.01.142
  42. Chan G. C. F, Chan W. K., Sze D. M. Y. The effects of β-glucan on human immune and cancer cells. Journal of Hematology and Oncology. 2009. V. 2. P. 25.
  43. Bohn J. A., BeMiller J. N. (1→3)-β-D-Glucans as biological response modifiers: A review of structure-functional activity relationships. Carbohydrate Polymers. 1995. V. 28. P. 3–14.
  44. Novak M., Vetvicka V. Beta-glucans, history, and the present: Immunomodulatory aspects and mechanisms of action. Journal of Immunotoxicology. 2008. V. 5. P. 47–57.
  45. Zmitrovich I. V., Vlasenko V. A., Perelygin V. V., Figurin I. S. Prevention and treatment of cancer using so-called medicinal mushrooms raw materials: Criticism, facts, and perspectives. Pharmacy Formulas. 2020. V. 2. N. 4. P. 118–127. doi: 10.17816/phf55224. (In Russ).
  46. Brown G. D., Herre J., Williams D. L. Dectin-1 mediates the biological effects of beta-glucans. Journal of Experimental Medicine. 2003. V. 197 (9). P. 1119–1124. doi: 10.1084/jem.20021890
  47. Gross O., Gewies A., Finger K. et al. Card9 controls a non-TLR signaling pathway for innate anti-fungal immunity. Nature. 2006. V. 442 (7103). P. 651–656. doi: 10.1038/nature04926
  48. Dennehy K. M., Brown G. D. The role of the β-glucan receptor Dectin-1 in control of fungal infection. Journal of Leukocyte Biology. 2007. V. 82 (2). P. 253–258. doi: 10.1189/jlb.1206753
  49. Ikeda Y., Adachi Y., Ishii T. et al. Dissociation of Toll-like receptor 2-mediated innate immune response to zymosan by organic solvent-treatment without loss of Dectin-1 reactivity. Biological and Pharmaceutical Bulletin. 2008. V. 31 (1). P. 13–18. doi: 10.1248/bpb.31.13
  50. Coffelt S. B., Lewis C. E., Naldini L. et al. Elusive identities and overlapping phenotypes of proangiogenic myeloid cells in tumors. American Journal of Pathology. 2010. V. 176. P. 1564–1576.
  51. Mantovani A. Molecular pathways linking inflammation and cancer. Current Molecular Medicine. 2010. V. 10. P. 369–373. doi: 10.2174/156652410791316968
  52. Qian B. Z., Pollard J. W. Macrophage diversity enhances tumor progression and metastasis. Cell. 2010. V. 141. P. 39–51. doi: 10.1016/j.cell.2010.03.014
  53. Quaranta V., Schmid Michael C. Macrophage-mediated subversion of anti-tumour immunity. Cells. 2019. V. 8(7). P. 747. doi: 10.3390/cells8070747
  54. Min L., Luo F., Ding C. et al. Dectin-1 activation by a natural product β-glucan converts immunosuppressive macrophages into an M1-like phenotype. Journal of Immunology. 2015. V. 195 (10). P. 5055–5065. doi: 10.4049/jimmunol.1501158
  55. Utomo R. Yu., Herwandhani P., Susidarti R. A. et al. Synthesis and cytotoxic activity of 2,5-bis(4-boronic acid)benzylidine cyclopentanone on HER2-overexpressed cancer cells. Indonesian Journal of Pharmacy. 2017. V. 28 (2). P. 74–81. doi: 10.14499/indonesianjpharm28iss2pp74
  56. Ferreira I. G., Pucci M., Venturi G. et al. Glycosylation as a main regulator of growth and death factor receptors signaling. International Journal of Molecular Sciences. 2018. V. 19. P. 2–28. doi: 10.3390/ijms19020580
  57. Moher D., Liberati A., Tetzlaff J. et al. Preferred reporting items for systematic reviews and meta-analyses: the prisma statement. Annals of Internal Medicine. 2009. V. 151. P. 264–269. doi: 10.7326/0003-4819-151-4-200908180-00135
  58. Jin X., Ruiz Beguerier J., Sze D. M. et al. Ganoderma lucidum (Reishi mushroom) for cancer treatement. Cochrane Database of Systematic Reviews. 2012. V. 6. CD 007731. doi: 10.1002/14651858.CD007731.pub2
  59. Zhong L., Yan P., Lam W. C. et al. Coriolus versicolor and Ganoderma lucidum related natural products as an adjunct therapy for cancers: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Frontiers in Pharmacology. 2019. doi: 10.3389/fphar.2019.00703
  60. Zmitrovich I. V., Bondartseva M. A., Arefyev S. P. et al. Professor Solomon P. Wasser and Medicinal Mushroom Science with a special attention to the problems of mycotherapy in oncology. International Journal of Medicinal Mushrooms. 2022. V. 24 (1). P. 13–26. doi: 10.1615/IntJMedMushrooms.2021041831

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Primary structure of higher fungi β-glucans: 1 – (1→3)-β-D-glucan; 2 – (1→6)-β-D-glucan; 3 – (1→3),(1→4)-β-D-glucan; 4 – branched (1→3),(1→6)-β-D-glucan; 5 – branched (1→6),(1→3)-β-D-glucan

Download (264KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 76969 от 11.10.2019. 


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies