Иммуносомы-разновидность липосом

Оригинальным направлением в липосомологии явилась разработка нового поколения лекарственных препаратов – иммунолипосом. Иммунолипосомы представляют собой липосомы, к которым прикреплены моноклональные антитела (МКА). МКА обеспечивают специфическое связывание липосом с антигенпозитивными клетками, а липосомы несут соответствующий гидрофобный или гидрофильный химиотерапевтический препарат.

В настоящее время различают три типа иммунолипосом: А, В и C [3]. В иммунолипосомах типа А МКА ковалентно связаны с обычными липосомами посредством короткого якоря. Тип B – это уже пегилированные липосомы, в которых МКА также ковалентно связаны с ними посредством короткого якоря. Тип С (Pendant-type PEG-immunoliposomes) – это стерически стабилизированные ПЭГ липосомы, в которых МКА прикреплены к дистальному терминальному концу ПЭГ.

С помощью липосом типа А было убедительно продемонстрировано, что иммунолипосомы более эффективно доставляют лекарства в клетки-мишени по сравнению с обычными липосомами в тестах как in vitro, так и in vivo [4]. Однако связывание иммунолипосом с клетками-мишенями in vivo было более сложным. Изучение иммунолипосом in vivo показало, что прикрепление к липосомам антител усиливало их захват мононуклеарами РЭС. Эффективность связывания иммунолипосом с клетками-мишенями зависела от плотности антител на поверхности липосом. Захват иммунолипосом клетками РЭС и эндотелиальный барьер, разделяющий сосудистое русло от опухолевой ткани, побудили исследователей к созданию нового типа липосом. Это привело к конструированию стерически стабилизированных иммунолипосом, с удлиненным периодом циркуляции в крови.

В первых работах по созданию долгоциркулируюших иммунолипосом к стерически стабилизированным липосомам, содержащим фосфолипиды с модифицированными ПЭГ головными группами, антитела были прикреплены через короткий гидрофильный якорь близко к поверхности липосом (липосомы типа B) [5]. Эти липосомы сохраняли свойство долговременной циркуляции, но взаимодействие с клетками-мишенями было угнетено по тому же механизму, как и угнетение захвата мононуклеарами РЭС, т.е. из-за блокады ПЭГ [6].

Позже МКА были прикреплены к дистальным концам цепей ПЭГ, связанным с липосомами (липосомы типа С). Это привело к сохранению способности стерически стабилизированных липосом специфически связываться с клеточной поверхностью клеток-мишеней и быть защищенными от захвата мононуклеарами РЭС [7].

липосома транспортный частица лечение терапия

Сравнение эффективности специфического связывания и захвата мононуклеарами РЭС этих трех типов иммунолипосом, проведенное K. Maruyama [3] на модели МКА 34А против поверхностного эпителия легких, показало, что 42,5% липосом типа А накапливаются в легких, а в крови и печени выявляется небольшое количество. При введении липосом типа С специфически связываются 56,6% от введенной дозы липосом. В крови и печени накапливалось меньше препарата (7%), чем при инъекции липосом типа А. Липосомы типа B показали низкий уровень специфического связывания и около 60% препарата от введенной дозы долго циркулировало в крови. Таким образом, наиболее перспективными являются липосомы типа С.

В настоящее время для ковалентного прикрепления МКА к терминальным концам ПЭГ, с целью получения стабильной связи антител с ПЭГ, используют три метода, т.е. связывание через серу (thiother) [7], амидные группировки (amide) [3] и гидразоны (hidrazone) [8].

К антителам, используемым в конструировании иммунолипосом, предъявляют определенные требования. МКА должны сохранить свою специфичность при конъюгации с липосомами, иметь афинность, достаточную для связывания низкой концентрации иммунолипосом, обладать низкой иммуногенностью. С этой целью используют гуманизированные МКА, для удаления мышиного белка, а также Fab' фрагменты антител для удаления фрагментов Fc. Антитела должны эффективно интернализовываться клетками-мишенями путем эндоцитоза, обладать биологической активностью и усиливать противоопухолевый ответ. МКА должны быть технологичны в производстве и иметь достаточный срок хранения [9].

К антигену, являющемуся мишенью для иммунолипосом, также имеются определенные требования. Он должен сильно и гомогенно экспрессироваться в опухолевой ткани, быть жизненно важным для опухолевой клетки и не исчезать с клеточной поверхности. Антиген должен минимально слущиваться с поверхности опухолевой клетки для избежания связывания иммунолипосом с растворимым антигеном или усиления клиренса. Комплекс антиген–иммунолипосома должен пиницитироваться в опухолевую клетку.

Связь антител с липосомами должна быть стабильной в крови. Якорь не должен связываться с распознающим местом на молекуле антител и быть иммуногенен, должен быть нетоксичен и избегать опсонизации, не должен влиять на препарат в липосоме, стабильность липосомной мембраны и оказывать стерическое препятствие.

Эффективное связывание иммунолипосом с клетками-мишенями происходит лишь тогда, когда мишени находятся в сосудистом пространстве или когда иммунолипосомы проходят сквозь слабую сосудистую стенку. В литературе рассматриваются два анатомических подхода. Первый – это уже существующие внутрисосудистые места, такие как поверхностный эндотелий сосудов, клетки крови или тромбы. Второй – менее доступные места, такие как солидные опухоли, места инфекции или воспаления, в которых сосудистые структуры слабы [3]. Доказано, что капиллярная проницаемость эндотелиального барьера во вновь васкулиризируемых опухолях значительно выше, чем в нормальных тканях. Нормальные ткани выстланы нефенестрированным сосудистым эндотелием, и прохождение макромолекул или липосом в ткань затруднено. Кроме того, в опухолевой ткани практически отсутствует дренирование лимфатической системой, поэтому макромолекулы и липосомы накапливаются в опухолевой ткани и остаются там длительное время. Несколькими методами в различных опухолевых моделях на мышах было убедительно доказано, что липосомы диаметром 100–200 нм проходят через сосудистую стенку и накапливаются в опухолевой ткани.

Большое значение имеет соотношение антител к липидам в иммунолипосоме. Так, при весовом соотношении 1:50 к одной липосоме присоединялось 24 молекулы моноклональных антител, а при соотношении 1:1 – 935 молекул антител. Специфическое накопление иммунолипосом, конструированных при соотношении 1:50, было 3% от введенной дозы, а созданных при соотношении компонентов 1:1 – 60% от введенной дозы иммунолипосом. Захват иммунолипосом клетками печени снижался с 50% от введенной дозы для липосом с низким содержанием антител до 12% для липосом с высоким содержанием антител. При этом захват иммунолипосом, содержащих низкое количество антител, не отличался от захвата обычных липосом. Иммунолипосомы, которые не связались с клетками-мишенями при первых нескольких пассажах через опухолевые капилляры, накапливались в печени и селезенке [3].

Специфическая доставка противоопухолевых препаратов с помощью иммунолипосом способствовала лучшей терапевтической эффективности и снижению токсичности по сравнению с обычными липосомами [1]. Это было убедительно продемонстрировано на моделях солидных опухолей у мышей [10] на ксенотрансплантатах человеческой B-клеточной лимфомы у голых мышей [8].

К настоящему времени описано несколько препаратов иммунолипосом, потенциально перспективных для применения в онкологической практике. Они направлены против клеток, экспрессирующих антигены CD71 (рецептор трансферрина), Her2/neu (рецептор эпидермального фактора роста) [11], HLA-DR (антигены гистосовместимости II класса) [12, 13], CD19 (обще-В-клеточный маркер) [8], LL2 (антиген В-клеточной лимфомы) [14] и др.