癌症是全球最主要的公共卫生挑战,严重危害人类生命健康安全。放疗是临床最常用的肿瘤治疗手段,能够无视组织深度,直接杀伤肿瘤细胞。但现有放疗手段依然面临诸多挑战,包括:（1）高剂量放疗造成的全身毒性;（2）肿瘤的放疗耐受;（3）局部放疗难以抑制肿瘤全身转移。近年来,随着对肿瘤和放疗的研究不断深入,开发出了多种药物递送系统用于增强放疗的抗肿瘤效果。这些药物递送系统通过克服肿瘤耐受增敏放疗,从而降低放疗所需剂量;也可通过免疫治疗手段,增强放疗引发的抗肿瘤免疫,从而抑制全身肿瘤转移。如何构建多功能的药物递送系统,增敏放疗并对放疗免疫反应的全过程进行调控,仍是目前迫切需要解决的问题。放疗引发的抗肿瘤免疫主要过程包括:放疗诱导肿瘤细胞释放肿瘤相关抗原;抗原被抗原呈递细胞递呈并激活效应T细胞;激活后的T细胞浸润至肿瘤部位,识别并杀伤肿瘤细胞。这个过程主要受到抗原呈递细胞的成熟情况以及T细胞识别肿瘤细胞能力的限制。因此本论文通过同时促进抗原呈递细胞成熟和T细胞对肿瘤细胞识别的策略,分别针对实体瘤和转移性肿瘤放疗的不同特征,设计了载氧纳米放疗增敏剂以及腹膜原位凝胶,用于增敏放疗并增强放疗引发的抗肿瘤免疫。本文的主要研究内容如下:第一章对肿瘤特征及治疗现状、放疗、免疫治疗、免疫基因治疗、免疫检查点封锁和放疗联合免疫治疗进行了概述,并总结了用于增敏放疗和增强抗肿瘤免疫反应的药物递送系统。针对实体瘤肿瘤微环境乏氧以及抑制性T细胞浸润的特点,第二章设计了一种载氧纳米放疗增敏剂用于向实体瘤递送氧气并调控放疗引发的抗肿瘤免疫。首先合成了氟化修饰的聚（β-氨基酯）（fPB AE）,其可缩合ADAR1 siRNA（siADAR1）并形成稳定的纳米复合物（粒径约200 nm,zeta电位约35 mV）。该纳米复合物具有良好的细胞摄取和内含体逃逸能力,因而可以高效递送siRNA进入肿瘤细胞并发挥基因沉默的效果。在B16F10细胞中,fPBAE/siADAR1纳米复合物对ADAR1 mRNA的沉默效率可达～71%,且显著优于不含氟的cPBAE/siADAR1纳米复合物（30%）,这主要是由于氟烷基链促进了纳米复合物与细胞膜的相互作用。由于fPBAE中大量的氟原子可以携带氧气,因此能够将外源性的氧气递送至肿瘤部位。B16F10皮下移植瘤瘤内注射氧气预饱和的fPBAE/siADAR1纳米复合物后,肿瘤部位乏氧程度降低～60%,ADAR1的基因沉默效率可达～67%。与单放疗组相比,经纳米复合物增敏的小鼠体内树突细胞成熟水平提高至～3倍,CD8+T细胞占比提高至～1.5倍。纳米复合物能够有效增强放疗的原位抑瘤效果,14天时肿瘤抑制率达70%。联合程序性死亡受体-配体1（PD-L1）抗体治疗后,能够实现有效的远端瘤抑制,14天时远端瘤抑制率达68%。为了降低上述策略中免疫检点抑制剂的全身毒性,并实现对转移性肿瘤的治疗,第三章设计了一种粘附性腹膜原位凝胶,用于实现CD47抗体以及PD-L1抗体在腹膜处的响应性释放,增效低剂量放疗引发的抗肿瘤免疫,实现对腹膜转移瘤的联合治疗。首先合成了侧基苯硼酸修饰的聚甲基丙烯酸酯衍生物（PB）。腹腔注射后,PB和单宁酸（TA）交联并在腹膜原位形成凝胶,包载CD47抗体以及PD-L1抗体。凝胶具有良好的腹膜粘附性,能够在腹膜上粘附超过5天。并且能够在放疗产生的活性氧（ROS）作用下降解,在24小时内释放出超过50%的抗体。低剂量放疗诱导肿瘤相关巨噬细胞极化为M1表型。CD47抗体促进巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬,进而促进抗原呈递并活化肿瘤特异性的效应T细胞。PD-L1抗体进一步促进效应T细胞对肿瘤的杀伤,从而实现对低剂量全腹放疗引发的抗肿瘤免疫全程调控。载抗体腹膜原位凝胶与放疗联合治疗后,小鼠体内CT26腹膜转移瘤几乎完全消退,肿瘤结节数量降至～5个,肿瘤总重量降至～100 mg。第四章对全文进行了总结并对未来工作进行了展望。综上所述,本文提出了两种药物递送系统分别用于增强实体瘤放疗后以及转移性肿瘤低剂量放疗后引发的抗肿瘤免疫。研究表明,通过调控放疗引发的抗肿瘤免疫,能够增强放疗抑瘤效果,并且能够实现对肿瘤的全身转移进行抑制。这项研究拓展了放疗的应用,为晚期实体瘤治疗和转移性肿瘤治疗提供了思路。