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免疫疗法是当今最火热的癌症治疗方式，被誉为癌症治疗的第三次革命。到目前为止，免疫治疗已经发展出了多种形式:靶向抗体、癌症疫苗、过继细胞疗法、溶瘤病毒、免疫检查点抑制剂、细胞因子和免疫佐剂。
我们知道免疫系统不仅参与机体抵御病原入侵，同时也参与清除自身非正常细胞和相关产物。机体中的免疫细胞可识别正常细胞之外的物质（如抗原，癌细胞，），继而发免疫反应，启动免疫攻击，清除病原。免疫细胞疗法就是基于这个基本免疫学原理设计的。科学家通过细胞工程和基因工程技术手段，改变免疫细胞的多个能力用于治疗癌症，其中包括:可提高免疫细胞识别癌细胞的能力，提高免疫细胞杀伤癌细胞能力，清除癌细胞对免疫细胞的抑制等。由于用于治疗癌症的免疫T细胞具有记忆能力且可以扩增，因此该使用该疗法的病人便获得了可长期杀害该肿瘤癌细胞的能力。
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不同于免疫细胞疗法的关键之处是，干细胞疗法是用于补充更新和修复机体中失能的组织细胞。而免疫细胞疗法是清理排除机体有害物质。然而现代干细胞疗法也逐渐被应用于免疫细胞疗法，因为干细胞可以被导分化为免疫细胞，而被用于下游的免疫细胞疗法。干细胞疗法通常不会直接用于大部分肿瘤的治疗，而是可以帮助肿瘤患者接受大剂量化疗和放疗后恢复生产血液干细胞的能力，改善预后。对少数的血液肿瘤，例如多发性骨髓瘤和多种白血病, 骨髓干细胞移植则具有直接的治疗效果，在临床上也常用到。
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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。