结直肠癌（CRC）已成为全球第三大确诊癌症,且发病率和死亡率呈上升趋势。CRC的发生发展不仅取决于潜在遗传改变,其还受肿瘤微环境的影响。目前,化疗仍是CRC的主要治疗方式,但化疗药物通常会对正常细胞产生毒副作用。一线化疗药物卡培他滨（Cap）作为5-氟尿嘧啶（5-Fu）的口服前药,对肿瘤细胞具有更高的选择性,能提高基于5-Fu的化疗的疗效和耐受性,但由于其血浆半衰期太短（0.5-1 h）,需要每天两次的大剂量给药,随之会引起剂量相关毒性。胃肠道中的微生物群落与CRC的发生发展和治疗效果密切相关。此外,肠道微生物群的稳态也会影响化疗等常见癌症治疗手段的疗效和副作用。因此,调节肠道微生物群有望改善CRC治疗效果。益生元是一类可以被有益细菌利用以改善肠道微生态系统的物质,是调节肠道微生物群的潜在工具。低聚糖等来自植物的天然产物已被证明具有益生元作用。其聚合物的结构在上消化道稳定,在肠道可被微生物群降解。随着纳米技术的发展,利用低聚糖生物相容性好的优势,将其应用于纳米药物递送系统的设计,不仅可以实现胃肠道可控药物释放,还可通过调节肠道微生物群,增强化学疗法的效果。因此,为了延长Cap的血浆半衰期,并通过调节肠道菌群以增强其抗肿瘤效果,我们设计并构建了一种载Cap的益生元纳米粒（简称SCXN）,其中Cap通过与硬脂酸偶联增加了其亲脂性,再被益生元木聚糖的两亲性衍生物包裹。SCXN能够延长药物在肠道中的吸收转运过程,从而延缓血液中的药物清除,并增加口服给药后CRC小鼠模型中肿瘤内Cap的浓度。同时,SCXN促进了益生菌的增殖和短链脂肪酸的产生。通过调节肠道菌群,SCXN刺激抗肿瘤免疫应答,特别是促进CD8+T细胞在肿瘤中的浸润,增强Cap的肿瘤抑制作用。SCXN在多次给药后表现出良好的生物相容性,并延长了CRC小鼠的生存期。基于益生元的纳米药物递送系统将肠道微生物群调节疗法和化疗联合,有望成为一种安全、有效的CRC治疗新策略。