O câncer de bexiga não-músculo invasivo (CBNMI) é caracterizado por altas taxas de recorrência e progressão, especialmente em pacientes que não respondem à terapia com Bacillus Calmette-Guérin (BCG). A nanoimunoterapia OncoTherad (MRB-CFI-1) tem se mostrado uma alternativa terapêutica promissora, com efeitos imunomoduladores e antitumorais. Este estudo avaliou a eficácia clínica do OncoTherad (MRB-CFI-1) em pacientes com CBNMI resistente à BCG e explorou associações entre os desfechos terapêuticos e biomarcadores histopatológicos e moleculares. Um estudo transversal retrospectivo foi conduzido com 20 pacientes com CBNMI resistente à BCG tratados com OncoTherad (MRB-CFI-1) em dois centros clínicos. Amostras de tecido vesical foram coletadas antes e após o tratamento e analisadas por imunoistoquímica para avaliar a expressão de SERBP1, HABP4, CD44 e Ki-67. Os desfechos primários incluíram resposta patológica completa (RPC), sobrevida livre de recidiva (SLR) e duração da resposta (DR). Análises estatísticas foram realizadas para correlacionar a expressão dos biomarcadores com os resultados clínicos. Altos índices proliferativos de Ki-67 e elevada imunorreatividade para CD44 e SERBP1 foram associados a menor RFS (p < 0,05). O tratamento com OncoTherad (MRB-CFI-1) reduziu significativamente a expressão de SERBP1 e CD44 (p < 0,05) e diminuiu o índice proliferativo de Ki-67, indicando supressão da atividade tumoral. Por outro lado, observou-se um aumento significativo na imunorreatividade de HABP4 (p < 0,05), sugerindo um papel protetor contra recorrência e progressão. A RPC foi alcançada em 65% dos pacientes, com mediana de SLR de 21,1 meses e mediana de DR de 15,7 meses. A nanoimunoterapia OncoTherad (MRB-CFI-1) demonstrou eficácia clínica significativa no CBNMI resistente à BCG, oferecendo uma alternativa viável à cistectomia radical. A modulação da expressão de SERBP1, CD44, Ki-67 e HABP4 sugere um mecanismo de ação envolvendo imunomodulação e supressão tumoral. Esses achados reforçam a necessidade de investigações adicionais sobre o OncoTherad (MRB-CFI-1) como uma estratégia terapêutica inovadora no manejo do CBNMI.