PEG化pH感受性リポソームの融合活性

この研究の目的は、ポリ(エチレングリコール) (PEG) 化ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン/コレステリルヘミサクシネート (DOPE/CHEMS) リポソームの融合特性を調査することでした。これらの pH 感受性リポソームは、2 つの異なる PEG 脂質を組み込むことによって調製されました。ジステアロイルホスファチジルエタノールアミン (DSPE)-PEG2000 は従来の方法を使用してリポソーム脂質と混合され、ステロール-PEG1100 は予め形成された小胞の外側の単層に挿入されました。両方のタイプのペグ化リポソームを特徴付け、捕捉効率、ゼータ電位、サイズについて比較し、プロトン誘発漏出および膜融合活性によって pH 感受性について in vitro でテストしました。細胞内送達の経路を模倣するために、pH感受性リポソームとエンドソーム膜をシミュレートするように設計されたリポソームとの間の融合が研究された。私たちの調査により、DOPE/CHEMS リポソームはカルセインを迅速に放出し、酸性化により融合できることが確認されました。しかし、DSPE-PEG2000 またはステロール-PEG1100 を膜に組み込んだ後、pH 感受性は大幅に低下しました。PEG-脂質のモル比が増加すると、融合能力は減少しました。２つの異なるＰＥＧ化ｐＨ感受性リポソーム間の比較により、外側単層に０．６モル％のステロール−ＰＥＧ1100を含む小胞のみが依然としてエンドソーム様リポソームと融合することができ、ｐＨ５．５でカルセインの漏出を示すことが示された。

The aim of this study was to investigate the fusogenic properties of poly(ethylene glycol) (PEG)ylated dioleoylphosphatidylethanolamine/cholesteryl hemisuccinate (DOPE/CHEMS) liposomes. These pH-sensitive liposomes were prepared by incorporating two different PEG lipids: distearoylphosphatidylethanolamine (DSPE)-PEG₂₀₀₀ was mixed with the liposomal lipids using the conventional method, whereas sterol-PEG₁₁₀₀ was inserted into the outer monolayer of preformed vesicles. Both types of PEGylated liposomes were characterized and compared for their entrapment efficiency, zeta potential and size, and were tested in vitro for pH sensitivity by means of proton-induced leakage and membrane fusion activity. To mimic the routes of intracellular delivery, fusion between pH-sensitive liposomes and liposomes designed to simulate the endosomal membrane was studied. Our investigations confirmed that DOPE/CHEMS liposomes were capable of rapidly releasing calcein and of fusing upon acidification. However, after incorporation of DSPE-PEG₂₀₀₀ or sterol-PEG₁₁₀₀ into the membrane, pH sensitivity was significantly reduced; as the mol ratio of PEG-lipid was increased, the ability to fuse was decreased. Comparison between two different PEGylated pH-sensitive liposomes showed that only vesicles containing 0.6 mol% sterol-PEG₁₁₀₀ in the outer monolayer were still capable of fusing with the endosome-like liposomes and showing leakage of calcein at pH 5.5.