嘗試利用自身免疫系統攻擊腫瘤細胞是一種最理想的抗腫瘤治療方式。腫瘤接受了放療以後，會釋放出一系列的抗原。理想狀态下，這些抗原可以直接作為抗腫瘤原位疫苗，激活樹突狀細胞（DC），然後将抗原呈遞給CD4+T或者CD8+T細胞，從而啟動免疫反應。
然而，由于腫瘤在其内部構建了一種抑制性的免疫微環境，導緻放療誘導細胞釋放抗原的同時，也會誘導抑制性免疫細胞的浸潤。在這些免疫抑制細胞的作用下，DC變成功能失常的DC，它們的作用不再是刺激T細胞的增殖，而是加劇Treg細胞的增殖，并不斷增強腫瘤的免疫抑制微環境。
2021年1月20日，南京大學吳錦慧/胡一橋課題組在《Nature Biomedical Engineering》發表了題為：Systemic immune responses to irradiated tumours via the transport of antigens to the tumour periphery by injected flagellate bacteria 的研究論文。
該研究首次提出，腫瘤放療之後，在瘤内注射陽離子修飾的減毒沙門氏菌，可以增加腫瘤抗原在腫瘤周圍的富集，并增加抗原與樹突狀細胞之間的交流，增加抗腫瘤免疫反應，最終實現減低腫瘤轉移和複發的目的。這為原位腫瘤疫苗提出了新的策略和思路。
研究報道，腫瘤内給予GM-CSF和FLT3L可以增加腫瘤内DC細胞的數量，或者給與Toll樣受體激動劑增加瘤内DC細胞的功能。然而由于腫瘤内存在的抑制性免疫微環境，招募進入腫瘤内的DC在抑制因子的作用下又重新進入功能失常狀态。相比于瘤内抑制性的免疫微環境，在腫瘤周圍分布着大量功能正常的DC細胞，尤其是CD103+DC細胞，被認為是抗原轉移的最重要的DC亞群。然而由于其距離腫瘤的位置較遠，并不能有效地攝取放療後腫瘤所釋放的抗原。
細菌抓取抗原增效免疫治療機理示意圖
因此，為了能夠增加腫瘤原位疫苗的免疫激活作用，博士研究生王文廣、許海恒、野慶松等人首先用帶正電荷的陽離子聚合物對進行細菌表面修飾，構建了能抓取抗原的修飾細菌。接着，研究人員證明修飾細菌可抓取并攜帶抗原運動，同時刺激活化DC細胞。有趣的是，修飾細菌還可将瘤内抗原轉移至腫瘤邊緣，激活瘤周正常的CD103+DCs，進而增強抗腫瘤免疫響應。在B16-OVA腫瘤模型中，研究人員發現，修飾細菌能顯著提高放療後淋巴結中DC細胞對于OVA的呈遞，以及腫瘤中OVA特異性CD8+T細胞的比例，同時抑制腫瘤治療側和遠端的瘤體積。在其他多種小鼠腫瘤（4T1，CT26，B16F10）模型中，修飾細菌仍能抑制遠端腫瘤的生長和腫瘤轉移，并延長小鼠的生存率。這些抑制效應可以被CD8+T抗體所拮抗。以上結果表明修飾細菌可增加放療後的抗腫瘤免疫反應。
該研究開創性地提出使用細菌作為腫瘤抗原的運輸載體，通過将放療後腫瘤釋放的抗原轉運到腫瘤周圍，實現了腫瘤免疫反應的增強作用，為原位腫瘤疫苗提出了新的策略和思路。該研究受國家自然科學基金和國家級青年人才項目的支持。