化疗是目前癌症治疗中最为有效的三大传统治疗手段之一,其中,金属铂类化合物是目前应用最广泛的一类化疗药物,在临床中参与一半以上的癌症治疗。然而,金属铂类化合物由于缺乏选择性,在发挥抗肿瘤作用的同时,对正常组织或器官产生较大的毒副作用;同时,溶解度低、血液循环时间短、易被代谢等问题导致其生物利用率较低;更为严重的是,先天或后天因多次化疗产生的耐药性,极大地限制了铂类药物的治疗效果。作为一种能从遗传物质基础上治愈疾病的新兴技术,基因疗法在癌症治疗中发挥着越来越重要的作用。相比于化疗药物,基因药物靶点明确、选择性好、能够特异性调控各种致病基因的表达,且无耐药性。因此,针对肿瘤治疗中的耐药性和异质性等问题,通过联合基因治疗和铂药化疗,在基因水平调控癌细胞增殖状态的同时联合化疗药物,具有良好的临床应用前景。考虑到小分子铂药用于化疗所面临的问题以及基因药物在体内循环过程中易被降解、清除等不利因素,通过简单的设计制备铂药和基因药物的共递送系统用于实现化疗和基因治疗的协同作用具有重要意义。近年来,纳米药物递送系统已在基础研究和临床应用中展现出诸多优势,如改善药物溶解性、延长药物血液循环时间、增加靶向部位药物浓度等。目前,有研究工作实现了将铂药和基因共担载于纳米载体,并取得了较好的协同治疗效果。然而,上述纳米药物递送系统面临铂药和基因的担载量较低、缺乏有效的溶酶体逃逸能力、铂药的释放和基因的卸载较难且不受控制等问题,这些极大地限制了联合治疗效率的最大化。因此,构建新型的共输送体系用于同时解决以上问题,对推进联合治疗的发展并进一步推广到临床更有理论指导意义。相对于经典的二价铂药,四价铂前药具有毒性较低的优势,且可以在外界光照条件下或肿瘤细胞内较高还原环境下被还原成相应的二价铂药,因此可以在肿瘤部位特定的响应性释放,从而实现肿瘤精准治疗。将四价铂前药通过化学键合或单体聚合的方式引入到高分子侧链或主链,利用其疏水性、光响应性或还原响应性等制备刺激响应性纳米药物,可以提高铂药的生物利用度、降低系统毒性、增强化疗效果。基于这些优势,本论文通过设计制备一系列刺激响应性含铂前药多功能纳米载体用于联合不同基因治疗技术,利用细胞内还原微环境或外部光照条件,实现铂药和基因可控共递送,达到最大化联合治疗效果。首先,我们制备了一种主链含光敏四价铂前药的高分子纳米递送系统(CNPptCP/si(c-fos))用于光控Pt(Ⅳ)和siRNA的共递送。通过将Pt(Ⅳ)作为聚合单体引入到高分子主链中得到光敏感的高分子基因载体,担载能沉默铂耐药基因c-fos的siRNA(si(c-fos)),并在复合纳米粒表面构建了透明质酸的遮蔽层,来增加其稳定性并赋予其肿瘤靶向能力。相比于之前的铂药和基因共递送系统,该体系具有以下优势:1)以聚前药为载体,避免了复杂的担载过程且药物含量较高;2)在温和光照条件下,CNPptCP/si(c-fos)能有效产生N3·,创新性地用于促进溶酶体逃逸;3)在光控条件下实现按需Pt(Ⅱ)的释放和基因卸载;4)具有很好的稳定性及肿瘤靶向能力,提高了肿瘤部位药物蓄积量。在光照条件下,CNPPtCP/si(c-fos)在细胞水平及动物水平实验均能有效地沉默耐药基因c-fos,从而逆转铂耐药卵巢癌的耐药性,实现了协同光化学疗法(PACT)和RNAi有效联合。为了进一步增加光的穿透深度以及丰富纳米共递送载体的功能,我们以上转换纳米粒(UCNP)和光敏铂聚前药(PtP)为基础制备了一个多功能纳米共递送系统(UCNP@Pt@siRNA)。实验结果表明,UCNP@Pt@siRNA在体内表现出良好的核磁共振成像(MRI)、上转换荧光成像(UCL)及CT成像能力。在980 nm NIR光激发下,UCNP可以发射出紫外到可见光激活表面PtP,在释放出Pt(Ⅱ)的同时促进了 siRNA卸载。细胞及动物实验结果均证明该纳米系统在NIR光照下可实现有效基因沉默并增强了联合治疗的效果。该纳米系统为联合铂药和基因治疗提供了一种更方便、切实可行的策略,具有很好的临床应用前景。至今为止,用同一纳米载体将铂药化疗和CRISPR/Cas9基因编辑技术联合用于肿瘤治疗的研究还没有。因此,我们设计和制备了一种简单的Pt(Ⅳ)前药骨架的聚合物纳米平台(NPCSPt)用于CRISPR/Cas9系统的递送(NPCSPt/pEZH2)。实验表明,NPCSPt/pEZH2能将CRISPR/Cas9系统有效递送进细胞内并从溶酶体逃逸。随后,NPCSPt/pEZH2中的聚合物被癌细胞中的还原剂以链消除的模式降解,同时释放出CRISPR/Cas9系统和Pt(Ⅱ),实现了对目标基因EZH2的有效编辑。在沉默EZH2后会造成H3K27me3蛋白的降低,使得细胞核中染色体结构变得更松散,增加Pt(Ⅱ)与核DNA的结合,造成更多的DNA损伤及进一步癌细胞的杀伤。最后,NPCSPt/pEZH2显著抑制了前列腺癌细胞的增殖以及皮下前列腺癌移植瘤的生长。