在AngewandteChemie杂志上撰文的一组研究人员开发了一种生物正交分子系统，用于将亚硝酸根离子定向引入​​细胞。他们的系统使用“点击释放”策略在癌细胞中释放亚硝酸根离子，这些离子与其他活性成分一起有助于启动细胞死亡。该系统可以提高多种癌症治疗药物的协同作用。

用于将亚硝酸根离子靶向释放到癌细胞中的生物正交系统

细胞迅速将亚硝酸根离子转化为一氧化氮(NO)，它参与许多细胞过程。例如，它可以通过形成活性氧来增强各种抗癌药物的作用。然而，将亚硝酸盐有针对性地引入特定位置是很复杂的。南京大学FudeFeng和中国科学院北京ShuWang的研究小组现已开发出一种生物正交系统，可以选择性地将亚硝酸根离子与其他活性成分一起输送到内质网，然后在那里释放。

生物正交系统促进细胞中有用的化学反应(“点击反应”)，而不会有反应伙伴在到达目标部位的过程中对身体产生不利影响的风险。他们为一系列令人兴奋的新型疾病治疗方法铺平了道路。2022年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学的发展就是一个证明。

为了将反应伙伴运输到目标位置而不参与不需要的反应，亚硝酸根离子必须作为硝基与载体分子结合。然而，当它们到达目标时再次释放亚硝酸盐所需的条件通常比在活细胞中发现的条件严酷得多。为此，研究人员设计了两种生物正交前体：一种用于运输硝基和其他活性成分，另一种通过与第一种前体反应进行“点击释放”反应。

两个前体中的第一个，ER-Non，扮演了许多角色。首先，它很容易被内质网吸收。这个细胞器不仅发生许多重要的细胞过程，而且还是许多药物的作用部位。其次，与硝基基团一起，ER-Non运输活性物质诺维胺，它在高剂量时触发细胞应激反应，从而导致癌细胞启动细胞死亡。

另一种分子前体，二硫醇，被癌细胞的典型酶激活。在“点击释放”反应中，活化分子从ER-Non释放亚硝酸盐和诺维胺。化学物质不是简单地释放出来的;该反应导致新物质发出荧光，并在此过程中成为光敏剂。在光的作用下，它增强了亚硝酸根离子和诺维胺产生活性氧的能力，从而引发细胞应激。这种光敏现象被用于光动力癌症治疗。

研究人员在肝癌细胞上测试了他们的生物正交系统，并观察到这些细胞的生长停滞。他们还观察到添加两种生物正交成分后活性氧显着增加。由于没有任何一种成分单独发挥这种作用，该团队得出结论认为协同效应会发生。这为更有效的癌症治疗开辟了新的可能性。