Interaction of Liposomes with Cell Membrane

Abstract

A number of studies have appeared recently on the underlying mechanism of liposome-cell interactions under in vitro conditions, in which isolated cell populations or cell lines were used. However, our knowledge of how lipo-somes interact with cells, how liposomal physicochemical properties such as size, charge or fluidity, influence the interactions and the parameters that influence this in vivo is limited. We will summarize and discuss the relevant studies on this matter in this review. はじめに リポソームは，両親媒性のリン脂質を水系に分散 させることで形成される脂質二分子膜の閉鎖小胞 （Fig. 1）で，水溶性・脂溶性低分子から核酸やタン パクなどの機能性高分子までを安定に包埋可能であ り，生体内に投与された際にこれら包埋された機能 性分子を生体による分解・代謝などから保護すると ともに，非特異的な分布を抑制（毒性の軽減）し， 選択的に目的とする組織に送達する（効果の向上） こ と が 可 能 で あ る こ と か ら ， 薬 物 送 達 シ ス テ ム （drug delivery system; DDS）のキャリアーとして期 待され，既にいくつかの製剤が臨床応用されている （Table 1） ． リポソームは生体膜に極めて性質が類似している ため，細胞－細胞間，ウイルス・細菌－細胞間など の相互作用を理解する目的でも利用されてきた．特 にリポソームと細胞間の相互作用は，生体内投与後 の動態，目的部位に集積後の薬物の放出，標的細胞 内への移行に影響を与える．したがって，これらの 検討から得られた知見は，DDS キャリアーとしてリ ポソームを利用する際においても，非常に重要で ある． リポソームと細胞間の相互作用メカニズムを整理 すると以下の 3 種類に大別できる（Fig. 2） ． ① リポソームの細胞表面への吸着および結合 ② エンドサイトーシスあるいはファゴサイトーシス によるリポソームの細胞内への取り込み ③ リポソーム膜と細胞膜との融合 これらのうちどの様式をとるかは，細胞の種類や リポソームの物理化学的性質（表面電荷，サイズ， 膜流動性，表面修飾の有無など）によって異なる． また，これらの様式は細胞の種類，培養細胞を用い る際には培地中の血清の有無によっても大きく影響 を受ける．さらに，生体内での相互作用においては， ここに挙げた様式のいくつかが並行して起こってい る場合が多く，実験的にそのメカニズムを解明する 際には特に注意が必要であることを強調したい．例 えば一つの様式を阻害して実験を行った場合，その 阻害によってそれまで目立たなかった様式が台頭し， ●特集 ものづくりプラットフォームとしての脂質膜