Previously, we showed that incorporation of methotrexate (MTX) in the form of a lipophilic prodrug (MTXDG) in 100-nm lipid bilayer liposomes of egg phosphatidylcholine can allow one to reduce toxicity and improve the antitumor efficiency of MTX in a mouse model of T-cell leukemic lymphoma. However, in our hemocompatibility tests in vitro, MTX liposomes caused complement (C) activation, obviously due to binding on the liposome surface and fragmentation of the C3 complement factor. In this work, we studied the interactions of MTX liposomes carrying stabilizing molecules phosphatidylinositol (PI), ganglioside GM1, or a lipid conjugate of N-carboxymethylated oligoglycine (CMG) in the bilayer with subpopulations of human blood leukocytes. Liposomes labeled with BODIPY-phosphatidylcholine were incubated with whole blood (30 min and 1 h, 37°C), blood cells were lysed with a hypotonic buffer, and the fluorescence of the liposomes bound but not internalized by the leukocytes was quenched by crystal violet. Cell suspensions were analyzed by flow cytometry. Incorporation of MTXDG dramatically enhanced the phagocytosis of liposomes of any composition by monocytes. Neutrophils consumed much less of the liposomes. Lymphocytes did not accumulate liposomes. The introduction of PI into MTX liposomes practically did not affect the specific consumption of liposomes by monocytes, while CMG was likely to increase the consumption rate regardless of the presence of MTXDG. The GM1 ganglioside presumably shielded MTX liposomes from phagocytosis by one of the monocyte populations and increased the efficiency of monocyte uptake by another population, probably one expressing C3b-binding receptors (C3b was detected on liposomes after incubation with blood plasma). MTX liposomes were shown to have different effects on TNF-α production by activated leukocytes, depending on the structure of the stabilizing molecule.
Ранее нами было показано, что включение метотрексата (МТХ) в виде липофильного пролекарства (MTXDG) в липидный бислой 100-нм липосом, сформированных на основе яичного фосфатидилхолина, позволяет уменьшить токсичность и увеличить противоопухолевую эффективность МТХ в модели лейкемического варианта Т-клеточной лимфомы мышей. Однако в тестах на гемосовместимость in vitro МТХ-липосомы активировали систему комплемента, очевидно, за счет связывания на поверхности и фрагментации компонента С3. В данной работе изучено взаимодействие МТХ-липосом, несущих в бислое стабилизирующие молекулы – фосфатидилинозит (PI), ганглиозид GM1 или липидный конъюгат N-карбоксиметилированного олигоглицина (CMG), – с субпопуляциями лейкоцитов крови человека. Меченные BODIPY-фосфатидилхолином липосомы инкубировали с цельной кровью (30 мин и 1 ч, 37°C), лизировали эритроциты гипотоническим буфером, тушили флуоресценцию связанных, но не поглощенных лейкоцитами липосом кристаллическим фиолетовым и анализировали суспензии клеток проточной цитометрией. Показано, что включение MTXDG резко усиливает фагоцитоз липосом любого состава моноцитами. Нейтрофилы поглощают гораздо меньше липосом. Лимфоциты не аккумулируют липосомы. Введение PI в МТХ-липосомы практически не влияет на удельный уровень их поглощения моноцитами, а CMG скорее повышает его независимо от присутствия MTXDG. Ганглиозид GM1 предположительно экранирует МТХ-липосомы от фагоцитоза одной популяцией моноцитов, но увеличивает эффективность поглощения моноцитами другой популяции, вероятно, c повышенной экспрессией рецепторов к фрагментам С3b (последние обнаружены на липосомах после инкубации с плазмой крови). Показано, что МТХ-липосомы по-разному влияют на продукцию TNF-α активированными лейкоцитами в зависимости от структуры стабилизирующих молекул.