肿瘤微环境中的免疫组成与抗瘤治疗效果息息相关。当前,肿瘤组织内存在效应性免疫细胞丰度低、抗肿瘤免疫功能缺失、促肿瘤生长相关的负调节细胞丰度高等问题。针对肿瘤免疫微环境影响抗瘤治疗效果这一科学问题,本研究设计、构建了一系列基于细菌及免疫细胞的仿生和生物基材料,改善了肿瘤免疫微环境的组分,促进瘤内效应性免疫细胞浸润,激活并增强机体的抗肿瘤免疫效应,展现出较好的抗肿瘤免疫治疗潜力。本文第二章,基于铁基磁性纳米粒子、细菌衍生多肽、及酸敏感顺乌头酰聚乙二醇构建了一种具有肿瘤微酸环境特异性响应开关的仿细菌纳米粒子。该仿生纳米材料在血液循环及健康组织中保持较好生物惰性,不易被免疫细胞识别,且不会引起系统性炎症。在磁导向作用下富集到肿瘤组织后,该仿细菌纳米粒子能响应性地暴露其高免疫原性成分,展现较高的免疫激活能力,诱导血液循环的免疫细胞募集、浸润到肿瘤组织并活化成熟。将该仿细菌纳米材料与传统奥沙利铂化疗、新型免疫检查点抑制剂免疫疗法结合,展现了良好的抗肿瘤免疫治疗效果,联合治疗潜力及抗肿瘤治疗普适性。本文第三章,通过将巨噬细胞与透明质酸修饰的铁基磁性纳米粒子在体外复合,制备得到新型人工改造巨噬细胞。这种人工改造巨噬细胞,兼具天然的肿瘤识别靶向能力及人工赋予的磁导向富集能力,能特异性地靶向富集到肿瘤组织。在肿瘤免疫抑制性微环境中,该人工改造的巨噬细胞能抵抗微环境中细胞因子的诱导,保持较高水平的抗肿瘤免疫活化及生物合成能力,对肿瘤细胞具有直接抑制、杀伤作用。与此同时,改造的巨噬细胞释放的促炎症相关因子能诱导肿瘤组织内原位的免疫细胞朝着抗肿瘤表型及功能分化,从而实现原位细胞与改造的细胞能协同抑制肿瘤的效果。本文第四章,通过药物诱导大肠杆菌得到具有较高长径比的长细菌,并以长细菌作为支架进一步复合肿瘤抗原,得到新型长细菌基肿瘤疫苗。该肿瘤疫苗同时具有肿瘤抗原的特异性,细菌成分的免疫刺激能力,以及细菌形貌的高长径比特点。通过皮下注射到体内,该疫苗能缓慢释放抗原,增长肿瘤抗原与机体免疫系统相互作用的时间,促进形成长期有效的抗瘤免疫力。另一方面,由于其较高长径比的形貌特点,被细胞摄取进入胞内的长细菌基肿瘤抗原能促进胞内溶酶体不稳定,从而实现溶酶体逃逸并进入细胞胞质中,促进抗原提呈细胞对肿瘤抗原的处理、提呈作用,促进机体形成肿瘤抗原特异性的免疫效应。得益于长细菌独特的形貌特点,长细菌基肿瘤疫苗能有效促进机体形成抗肿瘤免疫力,促进抗瘤免疫细胞靶向、浸润到肿瘤组织中,具有肿瘤预防、肿瘤抑制效果,有效提高荷瘤小鼠的生存时间和存活率,为细菌基的肿瘤疫苗设计提供新思路。