ナノメディシン送達におけるエンドソーム脱出および細胞内輸送の鍵としての細胞浸透ペプチド

このレビュー記事では、細胞質に貨物を送ることの課題、たとえばタンパク質、ペプチド、核酸、およびエンドソーム脱出に関与するメカニズムについて説明します。エンドサイトーシス、エンドソーム成熟、およびエキソサイトーシスは、効果的な細胞質送達に重大な障壁をもたらします。この記事では、プロトンスポンジ効果、浸透圧溶解、膜融合、細孔形成、膜の不安定化/破壊、小胞の出芽と崩壊など、さまざまなエンドソームエスケープメカニズムを調査します。さらに、細胞質送達プロセスにおけるリソソーム、グリコカリックス、および分子混雑の役割について説明します。非ウイルス送達システムの最近の進歩にもかかわらず、細胞質送達を改善する必要があります。融合性ペプチド、エンドソ溶解ポリマー、細胞透過性ペプチドなどの戦略は、エンドソームの脱出と細胞質送達の改善に有望を示しています。これらの戦略を改良し、より安全で効果的にするためには、さらなる研究が必要です。結論として、この記事は、細胞質送達に関連する課題と、エンドソーム脱出に関与するメカニズムを理解することの重要性を強調しています。これらのプロセスをよりよく理解することで、タンパク質、ペプチド、核酸など、さまざまな貨物の有効性と安全な送達システムが生まれる可能性があります。

This review article discusses the challenges of delivering cargoes to the cytoplasm, for example, proteins, peptides, and nucleic acids, and the mechanisms involved in endosomal escape. Endocytosis, endosomal maturation, and exocytosis pose significant barriers to effective cytoplasmic delivery. The article explores various endosomal escape mechanisms, such as the proton sponge effect, osmotic lysis, membrane fusion, pore formation, membrane destabilization/ disruption, and vesicle budding and collapse. Additionally, it discusses the role of lysosomes, glycocalyx, and molecular crowding in the cytoplasmic delivery process. Despite the recent advances in nonviral delivery systems, there is still a need to improve cytoplasmic delivery. Strategies such as fusogenic peptides, endosomolytic polymers, and cell-penetrating peptides have shown promise in improving endosomal escape and cytoplasmic delivery. More research is needed to refine these strategies and make them safer and more effective. In conclusion, the article highlights the challenges associated with cytoplasmic delivery and the importance of understanding the mechanisms involved in endosomal escape. A better understanding of these processes could result in the creation of greater effectiveness and safe delivery systems for various cargoes, including proteins, peptides, and nucleic acids.