合成生物学有望创造具备独特优势的抗肿瘤微生物疫苗，合成生物学改造的微生物更能适应肿瘤微环境并在其中富集与增殖，削弱或者逆转免疫抑制细胞的功能，并增强肿瘤抗原的呈递，诱发多种先天与适应性抗肿瘤免疫反应，所以合成生物学已成为肿瘤疫苗研究的重要工具。本文总结了合成生物学在细菌和病毒载体肿瘤疫苗开发中的几个关键应用，其中包括减弱微生物载体毒性的方法，例如去除、失活或修改其致病基因等。讨论了增强它们在肿瘤组织中的趋向性和适应性的策略，如改变它们的细胞入侵分子或引入环境控制的基因表达系统等；也讨论了降低全身毒性的方法。为了充分利用微生物复制引起的肿瘤微环境改变的潜力，多种合成生物学手段被用于改造微生物载体，这些方法包括将外源基因引入微生物基因组，使其生产诸如细胞因子、趋化因子或单克隆抗体等分子，这些分子可以增强先天和适应性免疫细胞的招募和激活，促进肿瘤细胞免疫原性死亡，并增强肿瘤相关抗原的呈递。此外，还探讨了将肿瘤抗原引入载体中的方法，例如不同的装载方式、位置和释放机制。开发微生物载体肿瘤疫苗存在重大挑战，包括安全性问题、抗载体免疫与抗肿瘤免疫的复杂关系和肿瘤生物学的复杂性，克服这些困难将成为未来研究的重要方向。
