本发明涉及一种载药纳米胶束及其制备方法和应用。该载药纳米胶束以聚乙二醇衍生物-聚赖氨酸-聚亮氨酸两亲性三嵌段共聚物为载体，在水溶液中自组装形成具有传输基因与药物的三层结构的纳米胶束；其中，聚亮氨酸之间的疏水作用使共聚物在水中形成胶束的核，用于包载疏水性药物多烯紫杉醇；聚赖氨酸使纳米胶束带正电荷，用于结合带负电的抗凋亡蛋白小干扰RNA；聚乙二醇用于保护载有药物和基因的纳米胶束的稳定性，延长纳米胶束在体内的循环时间。纳米胶束共同负载抗凋亡蛋白小干扰RNA基因药物和多烯紫杉醇药物，将基因治疗药物与化疗药物联合治疗癌症能够发挥两种药物的协同增效作用，为更好的治疗乳腺癌指明了方向。