Adv Sci:声动力遇上基因治疗,山东大学李杰等团队发现智能纳米颗粒通过p53通路实现HCC“1+1>2”协同杀伤
肝细胞癌(HCC)死亡率高,给全球公共卫生带来沉重负担。单药治疗疗效有限,推动研究人员不断探索联合治疗方案。声动力疗法与基因疗法均具备良好应用前景,但受限于肿瘤靶向特异性不足、递送效率低下等问题。
2026年8月3日,山东大学李杰唯一通讯在
Advanced Science(IF=14.1)
在线发表题为
Synergistic p53 Pathway Activation Through Sono-Gene Therapy Induced by Ultrasound-Triggered Theranostic Mesoporous Nanoparticles
的研究论文。
本研究构建一种多功能介孔二氧化硅纳米递送平台,共载吲哚菁绿(ICG)与靶向CD24的小干扰RNA(siRNA)(siCD24);纳米颗粒表面修饰乳糖酸(LA)实现主动靶向,修饰2,3-二甲基马来酸酐(DMMA)赋予其肿瘤微环境响应型电荷反转能力,以此提升药物在肿瘤部位的特异性富集与胞内释放。
超声辐照下,该纳米平台可同步启动双重抗肿瘤通路:ICG介导声动力效应产生活性氧,同时同步沉默CD24基因,调控p14可变阅读框、MDM2等下游效应蛋白,协同调控p53通路,上调活化半胱天冬酶-3与p21蛋白表达,下调细胞周期蛋白D1表达。体内外实验结果证实,该联合疗法抗肿瘤效果显著优于单一疗法。
此外,该纳米颗粒可明显增强超声成像信号。本研究证实集声动力-基因联合治疗与超声成像于一体的诊疗一体化平台具备可行性,为HCC的治疗提供极具潜力的新策略。

肝细胞癌(HCC)具有发病隐匿、进展迅猛、预后极差的临床特征。尽管近年来诊断与治疗技术取得一定进展,但HCC患者整体预后差、晚期患者5年生存率极低,临床治疗仍面临巨大难题,亟需研发全新的治疗策略。
此外,诊疗分离会加重正常组织损伤与毒副作用,同时降低抗肿瘤治疗的整体效率与精准度。因此,构建兼具诊断与治疗功能的一体化诊疗平台,对提升HCC患者治愈率与生存预后具有重要研究价值。
CD24已被证实是多种恶性肿瘤中高表达的癌蛋白,同时也是不良预后标志物。抗体阻断、基因沉默、异位/诱导表达相关研究均证实CD24能够促进肿瘤增殖。除调控细胞增殖外,CD24还参与肿瘤转移过程。
一项针对前列腺癌的突破性研究表明,p14可变阅读框(ARF)可通过与核磷蛋白(NPM)相互作用稳定定位于核仁,而CD24能够竞争性阻断ARF与NPM的结合,造成ARF蛋白降解,使MDM2表达上调,最终下调p53蛋白水平。
该研究证明CD24是全新的上游致癌调控因子。研究推测HCC中同样存在CD24-ARF-p53调控通路,沉默CD24表达有望成为极具潜力的治疗手段。
然而高效实施基因治疗仍存在诸多难点:核酸类药物体内稳定性差、肿瘤靶向递送能力不足。近年来纳米医学成为药物/基因递送、增强肿瘤治疗效果的热门研究方向。在各类纳米载体中,介孔二氧化硅纳米粒(MSN)凭借独特优势备受关注。
但传统MSN递送体系仍存在明显缺陷:主动靶向能力弱、缺乏肿瘤微环境响应释药特性、仅具备单一治疗模式。为解决单一治疗模式的局限,借助联合协同疗法提升抗肿瘤效果,本研究将声敏剂负载至MSN内部,实现超声(US)介导下基因治疗联合声动力疗法(SDT)。
同时该MSN递送体系具备优异的US成像性能,为构建影像引导型协同诊疗一体化平台奠定基础。
本研究选用生物相容性良好的天然壳聚糖(CS)作为包覆层,壳聚糖富含羟基与氨基,可提供充足反应位点,用于后续乳糖酸(LA)与2,3-二甲基马来酸酐(DMMA)双功能修饰。
其中,LA可特异性识别去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR),使纳米平台主动靶向HCC细胞;DMMA可与壳聚糖形成酸敏感β-羧酰胺键,赋予纳米平台肿瘤微环境pH响应型电荷反转特性。该双功能修饰设计可实现精准肿瘤靶向与病灶定点释药,有效提升治疗效果,降低脱靶带来的正常组织损伤。

图形摘要(摘自
Advanced Science
)
基于上述研究背景与结构设计优势,本研究制备一种经双功能修饰的新型MSN纳米平台,内部负载吲哚菁绿(ICG)与CD24siRNA(siCD24),外层包覆LA-CS-DMMA(LCD)保护壳,同时集成靶向响应、声动力-基因协同治疗、US成像多重功能。
本研究设计与现有报道存在明显区别:该纳米平台同时整合肿瘤靶向、微环境触发电荷反转、声敏剂与治疗基因共递送、US影像引导治疗多重功能,在传统MSN体系中鲜有报道。尤为突出的是,目前几乎无MSN纳米平台被开发用于调控CD24-ARF-MDM2-p53信号通路以治疗HCC,进一步体现本设计的创新性。
本研究系统表征该纳米平台的理化性质、体外作用效果与体内抗肿瘤疗效。该多功能纳米平台可高效靶向HCC,通过声动力-基因协同疗法抑制肿瘤生长,为HCC靶向临床治疗提供可靠的实验依据。
参考消息:https://doi.org/10.1002/advs.76922
