在肿瘤细胞中复制、增殖，并释放出新的感染性病毒颗粒破坏其他肿瘤细胞。这种病毒不仅能直接杀死肿瘤细胞，还能刺激宿主的抗肿瘤免疫应答以利于长期免疫治疗。利用病毒来治疗癌症的想法早在20世纪初便已出现，不过直至1960年代后该领域的研究才开始逐渐系统化。腺病毒、唿肠孤病毒、麻疹病毒、单纯疱疹病毒、新城病病毒、牛痘病毒等都先后在临床试验中被用作溶瘤病毒。则是首个经FDA批准的溶瘤病毒，可用于治疗黑色素瘤。另有其他多种溶瘤病毒正经历二期、三期临床试验。
多糖.在蕈类中发现的多糖等化合物可