タンパク質とリポソームのペギル化：薬物送達を改善するための強力で柔軟な戦略

Pegylationは、タンパク質、高分子キャリア、小さな薬物、オリゴヌクレオチド、その他の生体分子などの治療分子の送達を改善するための最も成功した戦略の1つです。ペギル化は、共役生体分子のサイズと分子量を増加させ、水溶解度を高め、酵素分解から保護し、腎クリアランスを削減し、免疫原性および抗原反応を制限することにより、薬物動態と薬物類の改善を改善します。ペグ化分子は、非ペジル化された対応物と比較して、半減期の増加、血漿クリアランスの減少、および異なる生体分布を示します。これらの特徴は、ペグ化タンパク質の安定性と非常に低い免疫原性が最小限の用量と頻度の低い投与を伴う持続的な臨床反応をもたらすため、治療タンパク質にとって非常に有用であるように見えます。リポソームのペグ化は、安定性と循環時間だけでなく、腫瘍組織の「パッシブ」ターゲティング能力を改善し、透過維持効果の強化として知られるプロセスを介して改善し、治療効果を改善し、カプセル化された薬物の毒性を減らすことができます。PEG部分の分子量、形状、反応性、特異性、および結合の種類は、ペグ化分子への影響を決定する上で重要です。特定のアプリケーションごとに最適なPEGYLATION戦略を設計します。現在のレビューの目的は、ペギル化化学の原則を解明し、この技術が治療生体分離の臨床応用にどのように劇的に影響するかのいくつかの啓発的な例に注意を集中させることにより、すでに販売されているペグ化タンパク質とリポソームを説明することです。

PEGylation is one of the most successful strategies to improve the delivery of therapeutic molecules such as proteins, macromolecular carriers, small drugs, oligonucleotides, and other biomolecules. PEGylation increase the size and molecular weight of conjugated biomolecules and improves their pharmacokinetics and pharmacodinamics by increasing water solubility, protecting from enzymatic degradation, reducing renal clearance and limiting immunogenic and antigenic reactions. PEGylated molecules show increased half-life, decreased plasma clearance, and different biodistribution, in comparison with non-PEGylated counterparts. These features appear to be very useful for therapeutic proteins, since the high stability and very low immunogenicity of PEGylated proteins result in sustained clinical response with minimal dose and less frequent administration. PEGylation of liposomes improves not only the stability and circulation time, but also the 'passive' targeting ability on tumoral tissues, through a process known as the enhanced permeation retention effect, able to improve the therapeutic effects and reduce the toxicity of encapsulated drug. The molecular weight, shape, reactivity, specificity, and type of bond of PEG moiety are crucial in determining the effect on PEGylated molecules and, at present, researchers have the chance to select among tens of PEG derivatives and PEG conjugation technologies, in order to design the best PEGylation strategy for each particular application. The aim of the present review will be to elucidate the principles of PEGylation chemistry and to describe the already marketed PEGylated proteins and liposomes by focusing our attention to some enlightening examples of how this technology could dramatically influence the clinical application of therapeutic biomolecules.