肿瘤免疫疗法是一种极具潜力的肿瘤治疗方法。得益于生物医学及材料科学的不断发展，通过材料递送载体降低药物毒性、提高药物利用度是增强肿瘤免疫疗效的有效策略。针对人工合成材料制备工艺复杂、各组分难以发挥最佳协同等难题，本论文利用仿生策略，开发了具有多重病原体特征的仿生细菌颗粒，并以此为载体分别构建了改善肿瘤微环境和增强机体系统免疫的肿瘤免疫治疗体系，通过体内外实验对治疗体系的抗肿瘤效果和免疫活化机制进行了系统评价。本论文具体开展的研究工作如下：1. 发现了细菌外膜囊泡（bacterial outer membrane vesicles，OMVs）在改善肿瘤微环境（tumor microenvironment，TME）中的潜力，并对其作用机制进行了研究。瘤内注射结果表明，OMVs通过促进巨噬细胞向M1极化、降低Treg比例和增加细胞毒性T细胞（cytotoxic T lymphocytes，CTL ）浸润，改善了TME。在筛选到TME调节能力最强的OMVE. coli (BL21)后，通过转录组测序及蛋白谱分析明确了OMVE. coli (BL21)的作用机制主要是通过下调免疫抑制分子表达，上调 Toll-like受体表达，激活多条免疫活化相关的信号通路，逆转了免疫抑制的TME；被激活的CTL通过分泌干扰素、颗粒酶B等方式加速了细胞凋亡，从而实现了高效的抗肿瘤免疫应答。2. 系统评价了静脉注射单纯OMVs的可行性。体内实验发现，多次重复注射OMVs使机体快速产生了针对OMVs的特异性抗体，导致OMVs在体内的半衰期随注射次数的增多而降低，进而减少了OMVs在肿瘤部位的累积；此外，静脉注射OMVs诱发机体产生了严重的细胞因子风暴，造成了肝脏、肺部及脾脏功能的损伤。因此，直接静脉注射OMVs具有极大的毒副作用。 3. 利用仿生矿化策略，成功在OMVs表面生长了生物相容性好的磷酸钙（calcium phosphate，CaP）“隐形”外壳，并对该矿化颗粒（OMV@CaP）静脉注射的毒副作用进行了考察。体外实验证实，所制备的OMV@CaP在生理条件下具有良好的稳定性；同时，CaP外壳在弱酸环境下能快速溶解，促进 OMVs的再次暴露。当OMV@CaP静脉注射至小鼠体内后，CaP“隐形”外壳不但有效避免了抗体介导的颗粒清除，延长了半衰期；还避免了细胞因子风暴和脏器损伤等严重安全性问题。 4. 考察了OMV@CaP的抗肿瘤治疗效果，并进一步以OMV@CaP纳米颗粒为底盘，构建了功能更强的肿瘤免疫治疗体系，评价了其在“冷”肿瘤中的治疗效果。OMV@CaP到达肿瘤部位后，通过CaP外壳的溶解，中和了肿瘤部位的H+，改善了肿瘤酸性微环境；再次暴露的OMVs进一步改善了免疫抑制微环境。二者协同，抑制了肿瘤的生长。此外，通过在体系中分别添加叶酸（folic acid，FA）和光敏剂（indocyanine green，ICG），成功制备了具有肿瘤主动靶向功能的免疫治疗体系OMV@CaP-FA和光热-免疫联合治疗体系OMV@CaP-ICG。两种治疗体系均有效抑制了“冷”肿瘤4T1的生长，延长了荷瘤小鼠的生存时间。 5. 构建了具有多重病原体特征的仿生肿瘤疫苗，并对其免疫活化效果进行了评价。利用水热反应，制备了不同形状的仿生细菌样颗粒（bacterial-like particle，BLP），通过在BLP表面镀层肿瘤细胞膜和OMVs的杂合膜，构建了兼具细菌结构、膜流动性、多重病原相关分子模式（pathogen associated pattern，PAMP）和肿瘤抗原的仿生疫苗。体内实验证实，仿生疫苗可有效地促进树突状细胞（dendritic cell，DC）的内吞和激活。皮下免疫后，仿生疫苗能持续募集免疫细胞至注射部位，并促进DC和T细胞高效活化。在不同形状的仿生疫苗中，链状疫苗能够更多地被DC细胞摄取，表现出了更高水平免疫应答，因此，链状疫苗是构建肿瘤疫苗的一种较优选择。