異常的乏氧應激會引發一系列病理后果，其在腫瘤的發生過程中尤為明顯。了解乏氧在腫瘤發生中的作用對于開發有效的治療方法而言至關重要，因此研究者需要利用可靠的工具來特異性地區分乏氧的腫瘤細胞(或組織)，并將它們的動態變化與疾病狀態相關聯，以實現精準治療。目前，不同的乏氧響應性探針分子和前藥大多是通過化學或酶反應設計而成。然而，不受限制的擴散和對環境響應性的選擇性較低等問題導致這些探針難以實時報告病理機制的發展。有鑒于此，北京理工大學王志敏教授和南洋理工大學邢本剛教授設計了一種對氧不敏感、硝基還原酶(NTR)激活的聚糖代謝報告探針(pNB-ManNAz)，其能夠共價標記乏氧的腫瘤細胞和組織。
本文要點：
（1）在病理生理乏氧環境下，籠化的非代謝前體pNB-ManNAz能夠對細胞NTR表現出獨特的響應性，最終導致結構發生自毀。由此產生的ManNAz可以結合到細胞表面的糖蛋白上，從而能夠通過生物正交化學促進熒光標記。
（2）實驗結果表明，這種對NTR響應的代謝報告探針在多細胞乏氧標記方面具有廣泛的適用性，能夠對原位腫瘤的發生進行動態監測，并在體內實現腫瘤靶向光學治療。綜上所述，該研究工作設計的探針能夠用于探究乏氧相關的病理進展，從而為實現疾病的精準診療提供重要幫助。
Zhimin Wang. et al. A Nitroreductase-activatable Metabolic Reporter for Covalent Labeling of Pathological Hypoxic Cells in Tumorigenesis. Angewandte Chemie International Edition. 2024
DOI: 10.1002/anie.202411636
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202411636
