综述：miR-34a的重新设计：抗癌miRNA治疗剂开发中的结构与化学进展

这篇综述系统阐述了miRNA（microRNA）作为多靶点抗癌药物的潜力，重点解析了miR-34a通过化学修饰（如2′-O-甲基/2′-F核糖修饰、硫代磷酸酯骨架PS）提升核酸酶抗性、降低免疫原性的策略，并探讨了配体靶向递送（如叶酸-FR受体）与内体逃逸技术（如尼日利亚菌素）的协同应用，为开发首个完全修饰的miR-34a（FM-miR-34a）临床疗法提供了关键见解。

　　

微小RNA-34a：抗癌治疗的新希望

微小RNA（miRNA）作为短链非编码RNA，能同时下调多个基因，在癌症治疗中展现出独特优势。其中miR-34a家族因受抑癌基因p53调控，并在肺癌、乳腺癌等多种癌症中表达下调，成为研究焦点。它通过靶向MET、AXL、CD44等癌基因，调控细胞增殖、凋亡和免疫逃逸通路，相当于“多靶点药物鸡尾酒”。然而，天然miRNA易被核酸酶降解且易引发免疫反应，临床转化困难重重。

临床开发的挑战

首个miR-34a脂质体制剂MRX34的临床试验因严重免疫毒性中止，暴露了未修饰RNA的缺陷。关键问题包括：核酸酶敏感性导致需高剂量重复给药；非靶向递送引发毒性；内体滞留限制胞质药物积累。这些教训推动了对化学修饰和精准递送的探索。

化学修饰的革命

核糖修饰：2′-O-甲基（2′-OMe）和2′-氟（2′-F）取代核糖羟基，显著增强核酸酶抗性并降低TLR介导的免疫反应。但完全修饰可能影响双链解离，需通过不对称设计优化熔解温度。

骨架修饰：硫代磷酸酯（PS）将磷酸氧原子替换为硫，延长循环半衰期，但过量会降低靶标亲和力。新型延伸核酸（ExNA）通过甲基桥增强3′/5′外切酶抗性，与PS联用潜力显著。

末端修饰：5′-乙烯基膦酸酯（5′VP）模拟天然磷酸基团，抗磷酸酶降解且更易与Argonaute（Ago2）结合，提升RISC装载效率。

靶向递送与内体逃逸

跳过传统载体，叶酸（FR靶向）、DUPA（PSMA靶向）等小分子配体通过点击化学与miRNA直接偶联，实现肿瘤特异性递送。内体逃逸策略包括：

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  离子载体：尼日利亚菌素利用K⁺/H⁺交换引发内体渗透性肿胀破裂。

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  病毒肽：流感血凝素HA2结构域通过pH依赖性构象变化促进膜融合。

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  可裂解接头：二硫键（S-S）或脱氧胸苷（dT）在还原性内体中释放活性miRNA。

完全修饰miR-34a的突破

FM-miR-34a整合上述技术，单次1.5 nmol剂量即可在乳腺癌模型中介导MET/AXL/CD44>90%的持续抑制（120小时），并实现部分完全缓解。前列腺癌中，DUPA偶联版本联合尼日利亚菌素显著延缓肿瘤生长。

未来展望

需警惕完全修饰可能加剧的脱靶效应和目标导向的miRNA降解（TDMD）。人工智能（AI）将助力设计患者特异性合成miRNA，而增加配体:miRNA化学计量、延长循环半衰期（如白蛋白结合）是优化方向。从实验室到临床，ADME评估和规模化生产仍是关键关卡。

结语

化学修饰与靶向递送的协同创新，正推动miR-34a从“多靶点调控分子”迈向“临床级抗癌武器”。这场从分子结构到递送策略的全面革新，或将为癌症治疗开启RNA医学的新纪元。