恶性肿瘤是影响全人类生命健康的罪魁祸首。多年来,科研工作者们一直努力研究治愈肿瘤的方法,新药和新疗法层出不穷,对肿瘤产生的原因及恶化机理进行不断的探索。基因治疗由于可以从基因的水平去修正错误的病理缺陷从而治愈肿瘤,目前已经被公认为肿瘤治疗的重要手段之一。本文利用高分子基因载体转染效率高、生物相容性好、体内免疫原性低和可大规模生产的优点,通过接枝和交联两种方式对阳离子聚合物（低分子量聚乙烯亚胺PEI1.8k）进行改性优化。接枝产物可共载胞嘧啶（C）-磷酸（p）-鸟嘌呤（G）寡核苷酸（CpG）与治疗基因应用于基础科研的抗肿瘤免疫治疗中。交联产物经稳定性检测后可应用于基因转染试剂盒产品的开发。首先,我们基于PEI1.8k制备了一种转染性能及生物相容性均优异的基因递送系统PEI-Lys（TOS）（KT）,有效解决低分子量基因载体体系转染效率低这一问题。将改性后产物KT与商品化高分子量聚乙烯亚胺（PEI25k）及PEI1.8k进行了系统的比较,证明了其具有优异的基因载体性能。为了更好地在体内使用,我们引入了天然透明质酸（HA）作为遮蔽材料,借助HA与肿瘤细胞表面高表达的CD44受体之间的特异性相互作用,既可以使基因传递体系具备一定的肿瘤细胞靶向性,又可以解决阳离子基因传递体系在体内循环时稳定性差的问题。进一步,使用KT基因载体通过静电复合的方式共载带负电的CpG和表达共刺激分子配体（OX40L）的质粒。CpG可以上调DC细胞表面的共刺激分子B7,并且与肿瘤细胞表达的OX40L形成原位疫苗,通过共刺激的方式激活T细胞。通过体外细胞转染、细胞内吞、抗体表达等实验,验证了基因载体KT担载了 OX40L质粒以及CpG后,转染性能未受影响。动物实验中,通过检测不同治疗组肿瘤组织中 CD8+T、CD4+T、Treg、DC 细胞的数量,TNF-α IFN-γ、Granzyme B细胞因子含量以及OX40和OX40L的表达量,探讨该原位疫苗对肿瘤免疫抑制微环境的调控作用。更进一步,为了验证原位疫苗对PD-1/PD-L1阻断疗法具有增敏作用。我们使用了表面高表达PD-L1的小鼠黑色素瘤B16F10肿瘤模型。利用双免疫“发动机”最终将“冷”肿瘤变成“热”肿瘤,使肿瘤对PD-1/PD-L1阻断疗法更敏感,在B16F10肿瘤模型中有效抑制了肿瘤消生长,并进一步预防肿瘤的复发和转移。动物实验中,通过对肿瘤组织中CD8+T、CD4+T细胞、肿瘤细胞表面PD-L1以及TNF-α、IFN-γ、Granzyme B等细胞因子含量的检测,探讨该联合疗法引发的机体抗肿瘤免疫反应水平及肿瘤治疗机制。通过对脾脏中记忆T细胞的检测,研究联合疗法产生的抗肿瘤记忆效应,从而进一步探讨该联合策略抑制肿瘤复发和转移的能力。最终结果表明,双免疫“发动机”介导的原位疫苗策略可有效提高ICB疗法的客观响应率,抑制多种肿瘤生长。最后,结合目前国际贸易形势和基因转染试剂产品严重依赖进口的问题,将PEI1.8k进行交联改性,制备一种还原敏感型基因载体,将其应用于基因转染试剂盒的开发工作中。通过对客户特别关心的转染性能、生物相容性以及产品稳定性的监测与跟踪,成功开发出性能稳定、可进行商品化生产、可替代进口的基因转染试剂产品。