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由于恶性肿瘤的发病机制的复杂性、肿瘤细胞的多药耐药性以及单一药物临床使用的局限性,随着我们对恶性肿瘤的各种分子机制和信号转导途径的理解的逐步加深,联合化疗被广泛用于治疗各种恶性肿瘤。纳米科技的飞速发展促进了纳米制剂在联合化疗领域的应用。纳米制剂用于联合化疗需要复杂的优化策略以确定合适的药物组合、不同药物的最佳剂量和比例,实现精确的药物控制释放、协同性抗肿瘤作用以及其他重要性质（如安全性和稳定性）。纳米前药结合了前药和纳米制剂的优势,能够实现药物的同步递送和控制释放,增强抗肿瘤效果。将纳米前药与联合化疗相结合可以有效地负载多种化疗药物、改善药物的理化性质、增加药物的稳定性、提高载药量以及联合递送疏水性药物和亲水性药物。通过不同前药分子的共组装或以纳米前药作为药物载体还可以便捷地调控用于联合化疗的不同药物的比例。具有主动靶向功能并对多种肿瘤微环境具有刺激响应性的纳米前药可以提高联合化疗的抗肿瘤效果。本论文的主要研究内容和结论如下:第一章:对抗肿瘤药物的靶向递送和肿瘤微环境刺激响应的控制释放,恶性肿瘤的传统联合化疗,纳米药物传递系统和纳米前药用于抗肿瘤药物联合递送进行了概述,最后阐述了本论文的研究思路和研究内容。第二章:以喜树碱（CPT）和吉西他滨（GEM）为起始物,合成了以二硫键连接的还原敏感的两亲性小分子前药CPT-SS-GEM。CPT-SS-GEM不需要任何其他辅料就可在水体系中自组装形成平均粒径为293±9 nm的球形纳米前药胶束,实现CPT与GEM联合递送。CPT-SS-GEM纳米前药的载药量极高,为42.6%（CPT）和32.2%（GEM）。在肿瘤细胞内还原性环境中（pH 6.5、5.0+2 mM DTT）该纳米前药快速同时等比释放CPT和GEM两种母体药物,3小时内的药物累积释放量达到90%以上,这种CPT与GEM的同步控制释放使CPT-SS-GEM纳米前药对多种肿瘤细胞的增殖具有协同性抑制作用,并可在一定程度上克服MCF-7/ADR细胞的耐药性。第三章:虽然CPT-SS-GEM自组装纳米前药可实现CPT与GEM的联合递送与同步控制释放,但是其胶体稳定性差、易团聚沉淀,且药物固含量很低（<0.7 mg/mL）,无法满足后续的动物体内实验要求。为改善CPT-SS-GEM纳米前药存在的不足,并提高纳米前药中CPT/GEM摩尔比,增强CPT与GEM对肿瘤细胞增殖的协同性抑制作用,本章合成以二硫键连接的PEG化CPT前药CPT-SS-mPEG2000。通过CPT的π-π堆积作用,CPT-SS-mPEG2000与CPT-SS-GEM共组装形成表面PEG化的还原敏感的CPT-SS-mPEG2000/CPT-SS-GEM纳米前药,联合递送CPT与GEM。该纳米前药的形貌为棒状纳米胶束,其平均长度233±29 nm、平均长径比为3.46±1.34。胶体稳定性显著增强,药物固含量大大提高,共组装纳米制剂中CPT-SS-GEM浓度可达10 mg/mL,CPT-SS-mPEG2000浓度可达100 mg/mL,CPT/GEM摩尔比提高至4.2:1。在肿瘤细胞内的还原性环境中,该纳米前药快速释放出CPT与GEM,对MCF-7和MCF-7/ADR细胞增殖的协同性抑制作用优于CPT-SS-GEM纳米前药。第四章:尽管CPT-SS-mPEG2000/CPT-SS-GEM共组装纳米前药制备简便,药物固含量和胶体稳定性大大提高,但其表面PEG化不利于肿瘤细胞对药物的摄取,且其缺乏对肿瘤细胞的主动靶向性,因此,本章合成以4-羧基苯硼酸为靶向配体的还原敏感的PEG化CPT前药CPT-SS-PEG2000-CPBA。前药分子CPT-SS-PEG2000-CPBA与CPT-SS-GEM共组装形成平均长度400-500 nm、平均长径比2.25±0.42的棒状纳米前药。该纳米前药依然具有良好的胶体稳定性和较高的药物固含量,CPT-SS-GEM浓度可达8 mg/mL,CPT-SS-PEG2000-CPBA浓度可达80 mg/mL,CPT/GEM摩尔比为4:1。在肿瘤细胞内的还原性环境中,该纳米前药可快速释放CPT与GEM,10小时内CPT与GEM完全释放。4-羧基苯硼酸可与肿瘤细胞表面过度表达的唾液酸特异性结合,使肿瘤细胞对纳米前药的摄取量显著增加。多药耐药细胞MCF-7/ADR对该纳米前药的摄取量为CPT的3.26倍,CPT+GEM混合物的4.32倍。受体饱和实验进一步证实了4-羧基苯硼酸作为主动靶向配体的有效性。此外,该纳米前药可有效降低肿瘤细胞,尤其是耐药细胞MCF-7/ADR对药物的外排,与纳米前药共培养4小时后MCF-7/ADR细胞的药物外排量仅为CPT的1/13,CPT+GEM混合物的1/9。联合指数计算结果表明,该纳米前药对MCF-7/ADR细胞增殖的协同性抑制作用进一步增强,优于CPT-SS-mPEG2000/CPT-SS-GEM纳米前药。荷4T1乳腺肿瘤小鼠的药物体内分布实验结果表明该纳米前药可选择性在肿瘤部位富集,尾静脉给药24小时后其在肿瘤部位的药物浓度约为游离CPT和CPT+GEM混合物的2.5倍。第五章:肿瘤细胞从肿瘤原发部位向远端器官的转移是导致恶性肿瘤成为致命性疾病的主要原因,抑制肿瘤细胞的转移对有效治疗恶性肿瘤至关重要。羟基氯喹可通过多种途径抑制肿瘤细胞转移,但是其发挥作用通常需要较高的用药剂量从而导致对正常组织或细胞的毒副作用。本章合成以透明质酸为载体和主动靶向配体的还原敏感的高分子前药HA-ss-HCQ。HA-ss-HCQ在生理pH 7.4的水体系中自组装形成平均粒径为203±30 nm的纳米前药囊泡。HA-ss-HCQ纳米囊泡可在肿瘤细胞内的还原性环境中快速释放出羟基氯喹,24小时内的药物累积释放量超过90%。高转移性的乳腺癌细胞4T1表面CD44受体的表达量大大增加,HA与CD44的特异性结合显著增强了4T1细胞对负载尼罗红的HA-ss-HCQ纳米前药的摄取,受体饱和实验进一步证实了HA作为主动靶向配体的有效性。体外细胞迁移和侵袭实验表明该纳米前药可以显著地抑制4T1细胞的迁移和侵袭,其对4T1细胞迁移和侵袭的抑制率分别为82.32±2.92%和79.85±5.89%。在4T1乳腺癌的肺转移小鼠模型中,HA-ss-HCQ纳米前药大大减少了小鼠肺部肿瘤结节的数量,有效地抑制4T1细胞向小鼠肺部的转移,并可缓解因肿瘤转移造成的小鼠体重的急剧下降。此外,HA-ss-HCQ纳米前药可作为纳米药物载体联合递送HCQ与其他药物,协同性抑制原位肿瘤增殖和肿瘤细胞转移。综上所述,基于两亲性前药分子的自组装和共组装,本论文构建了一系列肿瘤细胞还原性微环境刺激响应的纳米前药系统用于抗肿瘤药物的联合递送,为改善传统联合化疗的不足、增强抗肿瘤药物协同性抑制肿瘤细胞增殖和转移的作用、减轻或避免过度使用纳米载体材料造成的毒副作用提供了新的思路。