一酸化炭素放出分子

治療上重要なCORMの大部分は、主に鉄、モリブデン、ルテニウム、マンガン、コバルト、レニウムをベースとした遷移​​金属錯体である。^{[ 6 ]}

キャリア剤からの CO の放出は光化学的に誘発することができる。これらのキャリアは photoCORM と呼ばれ、金属錯体と、特殊なタイプの光不安定性保護基として分類されるさまざまな構造モチーフの金属フリー (有機) 化合物の両方を含む。^{[ 7 ]}

酵素活性化型CORM（ET-CORM）は、COの選択的局所送達を改善するために開発されました。一部のET-CORMプロドラッグは、エステラーゼ酵素によって活性化され、部位特異的にCOを放出します。^{[ 8 ]}

ジクロロメタンは、代謝によるカルボキシヘモグロビン生成に関する以前の報告に基づいて経口投与された最初の有機CORMでした。2番目の有機CORMであるCORM-A1（炭酸ホウ素ナトリウム）は、炭酸ホウ素カリウムからのCO放出に関する1960年代の報告に基づいて開発されました。^{[ 2 ]}

以下の酸の金属塩が有機CORMとして提案されている：デルタ酸、スクアリン酸、クロコン酸、およびロジゾン酸。^{[ 9 ]}

ヘムオキシゲナーゼシステムとCO供給の相乗効果に基づいて、 HO-1誘導物質とCORM種が結合した分子ハイブリッドCORM（HYCO）クラスが出現した。そのようなHYCOの1つは、 NRF2を活性化してHO-1を誘導するジメチルフマル酸部分を含み、同時にCORM部分もCOを放出する。^{[ 10 ]}

一酸化炭素放出材料（CORMA）は、ほとんどのCORM種の医薬品上の限界を克服するために登場した新しい薬剤製剤および薬剤送達プラットフォームです。^{[ 11 ]}一部のCORMAは、システインの添加によって放出がトリガーされるCORMエンティティを含むトリブロックコポリマーから調製されたミセル製剤で構成されています。その他のCO放出足場には、ポリマー、ペプチド、シリカナノ粒子、ナノダイヤモンド、磁性ナノ粒子、ナノファイバーゲル、メタロデンドリマー、およびCORM-タンパク質（高分子）複合体が含まれます。^{[ 12 ] [ 13 ]}

カプセル化されたCORMや体外膜に着想を得た技術など、他の高度な薬物送達デバイスも開発されている。^{[ 5 ]}

カルボキシヘモグロビンを注入することでCOを供給できます。最も一般的な方法は、ポリエチレングリコールPEG化ウシカルボキシヘモグロビンとマレイミドPEG結合ヒトカルボキシヘモグロビンに基づいています。^{[ 14 ]}

ヘム、ヘミン、金属プロトポルフィリンIX（PPIX）類似体（コバルトPPIXなど）などのポルフィリン構造は、ヘムオキシゲナーゼを誘導し、その後、生体変換を受けてCO、無機イオン、ビリベルジン/ビリルビンを遊離するために利用されてきた。^{[ 15 ]}スズPPIX、スズメソポルフィリン、亜鉛PPIXなどの一部のPPIX類似体は、ヘムオキシゲナーゼ阻害剤である。

1960年代後半、ルディ・シュミットはヘム異化反応を促進する酵素を特徴づけ、それによってヘムオキシゲナーゼ（HMOX）酵素を特定した。

HMOXは、 HSP32として同定された熱ショックタンパク質（HSP）ファミリーのヘム含有メンバーです。これまでに、ストレス誘導性HMOX-1と構成的HMOX-2を含む3つのHMOXアイソフォームが同定されています。HMOX-1は、酸化ストレスや多くの疾患状態に応じて誘導される細胞救済タンパク質と考えられています。さらに、HMOX-1は、スタチン、ヘミン、天然物など、無数の分子によって誘導されます。^{[ 19 ] [ 20 ]}

HMOXはヘムをビリベルジン/ビリルビン、鉄イオン、およびCOに分解する反応を触媒します。HOは全身に存在しますが、赤血球リサイクル中のヘモグロビン分解において脾臓で顕著な活性を示し（1日あたり赤血球プールの0.8%）、これはヘム由来の内因性CO産生の約80%を占めます。残りの20%のヘム由来CO産生の大部分は、肝臓におけるヘムタンパク質（ミオグロビン、シトクロム、カタラーゼ、ペルオキシダーゼ、可溶性グアニル酸シクラーゼ、一酸化窒素合成酵素）の異化作用と骨髄における無効造血に起因します。^{[ 21 ]}

HMOXの酵素反応速度と触媒活性は、様々な食品成分や異種物質によって増強され、CO生成量を増加させることができる。

脂質過酸化による CO の生成は1960 年代後半に初めて報告され、内因性 CO 生成への寄与は小さいと考えられています。^{[ 22 ] [ 23 ]}その他の寄与源としては、マイクロバイオーム、シトクロム P450 レダクターゼ、ヒトアシレダクトン ジオキシゲナーゼ、チロシナーゼ、脂質過酸化、α-ケト酸、その他の酸化およびレドックス機構などがあります。^{[ 16 ]}

COがシグナル伝達分子として初めて示されたのは、COが可溶性グアニル酸シクラーゼを刺激し、続いて環状グアノシン一リン酸（cGMP）を産生して血管平滑筋細胞で血管拡張剤として作用することが観察された時である。COの抗炎症作用は、p38マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）経路の活性化によるものと考えられている。COは一般的にヘムタンパク質のヘムの二価鉄原子と相互作用するが、^{[ 24 ]} COは表面ヒスチジン残基と水素結合することでカルシウム依存性カリウムチャネルを活性化することが実証されている。^{[ 16 ] [ 25 ]}

COは、シトクロムP450やシトクロムcオキシダーゼを含む多数のタンパク質に対して阻害効果を持つ可能性がある。^{[ 26 ]}

一酸化炭素（CO）は、酸素よりもヘモグロビンに対する親和性が約210倍高い。反応 Hb-CO ⇌ Hb + CO の平衡解離定数は、CO複合体を強く支持するため、肺からの排泄のためにCOが放出されるには一般的に時間がかかる。

COは体内では非反応性と考えられており、主に肺から排泄される。^{[ 27 ]}