miRNA-26a纳米颗粒靶向治疗肝细胞癌的临床前研究:机制探索与疗效验证

《Liver Research》:Therapeutic potential of miRNA-26a-encapsulated nanoparticles against hepatocellular carcinoma in a murine model

【字体: 时间:2025年10月25日 来源:Liver Research 2.1

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  本研究针对肝细胞癌(HCC)缺乏高效低毒疗法的难题,开发了miRNA-26a封装纳米颗粒,通过动物实验证实其可显著抑制肿瘤生长、促进癌细胞凋亡并恢复肝功能指标,为 miRNA 替代疗法提供新策略。

  
肝细胞癌(HCC)是全球范围内发病率和死亡率极高的恶性肿瘤,每年新增病例约90.6万例,死亡病例达83万例,位居癌症相关死因第三位。由于早期诊断困难、治疗抵抗性强及高复发率等特点,HCC患者预后极差。目前早期HCC可通过手术切除、消融或肝移植等手段治疗,但仅30%-40%患者符合条件;晚期患者则缺乏根治性手段,传统化疗效果有限且毒副作用显著。即便靶向药物如索拉非尼(Sorafenib)和瑞戈非尼(Regorafenib)可延长生存期,但其疗效短暂且易产生耐药性。因此,开发新型高效低毒疗法迫在眉睫。
近年来,微小RNA(miRNA)作为基因表达调控的关键分子,在肿瘤发生发展中扮演重要角色。其中miRNA-26a被证实具有肿瘤抑制功能,可通过调控细胞增殖、凋亡、血管生成等多条通路抑制肝癌进展。然而,裸露的miRNA易降解、靶向性差,限制其临床应用。纳米载体技术能有效保护miRNA、延长其循环时间并提升靶向递送效率,为 miRNA 疗法带来突破契机。在此背景下,本研究团队在《Liver Research》发表论文,系统评估了miRNA-26a封装纳米颗粒在HCC小鼠模型中的治疗潜力。
研究团队采用Span-油胺-硫酸软骨素构建纳米载体,通过体外细胞毒性实验(MTT法)验证miRNA-26a及其纳米制剂对HepG2细胞的半数抑制浓度(IC50)。体内实验选取80只雄性BALB/c小鼠,通过二乙基亚硝胺(DEN)诱导构建HCC模型,并分为对照组、HCC组、游离miRNA-26a治疗组和miRNA-26a纳米颗粒治疗组。治疗期间监测小鼠体重变化,结束后采集血清和肝组织进行生化指标检测(ALT、AST、AFP等)、基因表达分析(qPCR)、组织病理学(H&E染色)和免疫组化(cyclin D1、Ki67等蛋白检测)评估。
3.1. 纳米载体构建与miRNA封装
纳米颗粒粒径为151.8±7.6 μm,zeta电位为34.5±0.9 mV,具备良好稳定性与载药能力。
3.2. 细胞毒性验证
miRNA-26a与纳米颗粒的IC50分别为90.28 nmol和86.82 nmol,两者对HepG2细胞的抑制效果无显著差异,而空白纳米颗粒无毒性,证实载体生物相容性。
3.3. HCC模型成功建立
DEN诱导组小鼠肝脏呈现结节状改变,血清ALT、AST、AFP水平显著升高,组织病理学确认HCC特征。
3.4. 动物健康状况改善
HCC组小鼠体重增重百分比(BWG%)显著低于对照组(21.38% vs. 57.70%),而miRNA-26a纳米颗粒治疗组BWG%恢复至43.55%,接近正常水平。
3.5. 生化指标恢复
HCC组肝功能指标(ALT、AST、ALP等)异常升高,肿瘤标志物(AFP、DCP)及血管生成因子(VEGF、TNF-α)显著上调。miRNA-26a纳米颗粒治疗组各项指标均接近对照组,效果优于游离miRNA-26a。
3.6. 基因表达调控
HCC组miRNA-26a表达显著下调,而治疗组其表达恢复。同时,癌相关基因(P70S6K、TGF-β、DNMT3b、Caspase-3)在HCC组中高表达,经纳米颗粒治疗后显著抑制。
3.7. 组织病理学改善
HCC组肝组织结构破坏,细胞核异型性明显;miRNA-26a治疗组出现坏死和炎症细胞浸润;纳米颗粒治疗组则几乎完全恢复正常肝架构。
3.8. 免疫组化验证
HCC组cyclin D1、HepPar 1、arginase 1和Ki67蛋白表达显著升高,纳米颗粒治疗组这些蛋白表达被有效抑制,进一步证实其抗增殖与促凋亡作用。
本研究通过多维度实验证实,miRNA-26a纳米颗粒可有效逆转HCC进展,其机制涉及抑制血管生成(VEGF/P70S6K通路)、调控表观遗传(DNMT3b)、诱导凋亡(Caspase-3)及抑制细胞增殖(cyclin D1/Ki67)。值得注意的是,纳米载体显著提升miRNA-26a的稳定性和靶向性,疗效优于游离miRNA。尽管该策略在动物模型中取得突破,但其临床转化仍需解决靶向递送特异性、长期安全性等问题。综上所述,本研究为 miRNA 替代疗法在HCC治疗中的应用提供了坚实的前临床证据,有望推动基于纳米技术的基因治疗走向临床。
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