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细胞免疫疗法，又可以称为过继免疫细胞疗法，它是将机体的免疫细胞在体外进行活化、扩增，细胞来源可能是患者自己的或者是健康人的（前者定制型，定制生产，成本高；后者通用型，可批量生产，成本降低），然后将这些扩增后的免疫细胞回输到患者体内，从而杀伤或杀灭肿瘤细胞的一种疗法。
2018年 James P. Allison & Tasuku Honjo 因在癌症免疫疗法中的贡献而获得诺贝尔奖。他们所采用的癌症免疫疗法称为 “检查点抑制剂疗法”，也是目前常用的免疫治疗方案，已被批准用于黑素瘤、肾癌、头颈癌、膀胱癌等多种肿瘤的临床治疗。区别于免疫细胞疗法的关键点在于采用的是单克隆抗体技术而非活细胞，即针对T细胞上表达的免疫抑制受体分子CLTA-4或者PD1设计单克隆抗体，细胞毒性T细胞，杀死癌细胞。
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随着对免疫检查点抑制剂（抗PD-1抗体物）在临床使用后的实际情况，前沿的研究制定了联合使用的标准，日本已经开始为患者提供PD-1加免疫细胞的联合治疗。结合化疗物的特性，如何进行免疫细胞治疗，需要的知识和的临床经验。所以，免疫细胞治疗的主治医师不仅仅需要了解免疫的相关知识，同时还掌握癌症标准治疗的知识。在早期进行免疫治疗，身体各方面的情况够符合治疗的，而且重要的是能够实现控制癌细胞恶化发展的可能。而面对一些发展进程快的癌症，很多时候在查到的时候已经是晚期了，在一开始决定治疗方案的时候便是决定着治疗结果的关键，身体的状况更加需要的提升才能支持其他的治疗方式，共同提升癌症治疗率，也是有“逆转”的可能。
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但有时，癌细胞携带像面具一样的蛋白，这使得免疫系统常常因为分不清敌我，而放过了本应该被杀伤的癌细胞。有时，免疫细胞明明识别了癌细胞，但却没啥反应，变成“围观吃瓜警察”。这是因为癌细胞很聪明，它们能给免疫细胞发送各种信号，来抑制免疫细胞的活性。就像罪犯给警察送礼一样，让它们“高抬贵手”。此外，还有一个的原因，肿瘤中的细胞大多来源于人体自身，免疫系统不会轻易把它们视为异物，因此不会主动对它们展开攻击。