Cellular immunotherapy เป็นวิธีการรักษาโรคมะเร็งที่ทำงานโดยทั่วไปโดยการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยกับเซลล์มะเร็ง มันสามารถทำได้โดยการแยกเซลล์และเก็บเกี่ยววัฒนธรรมเพื่อนำกลับมาในร่างกาย สารสามารถถูกฉีดเพื่อให้กระบวนการทำงานต่อไป เป้าหมายคือเพื่อให้ระบบภูมิคุ้มกันรับรู้เซลล์เนื้องอกและเอาชนะผลกระทบของสารที่เรียกว่าไซโตไคน์ซึ่งสามารถยับยั้งการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อโรคมะเร็ง การทดลองทางคลินิกต่าง ๆ ได้ทดสอบวิธีการต่าง ๆ ของเซลล์ภูมิคุ้มกันในช่วงทศวรรษแรกของศตวรรษที่ 21
วิธีการรักษาด้วยเซลล์ภูมิคุ้มกันรวมถึงเซลล์มะเร็งที่ฉายรังสีและเพิ่มสารกระตุ้นภูมิคุ้มกัน ในอีกกลยุทธ์หนึ่งยีนที่รหัสสำหรับการตอบสนองของภูมิคุ้มกันสามารถแทรกเข้าไปในเซลล์มะเร็ง ไซโตไคน์บางครั้งใช้เพื่อกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันรอบบริเวณที่ได้รับผลกระทบ เมื่อใช้ในพื้นที่ผลข้างเคียงมักจะหลีกเลี่ยง immunotherapy ชนิดอื่นเกี่ยวข้องกับการใช้เซลล์ dendritic ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะทำหน้าที่เป็นผู้ส่งสารไปยังเซลล์ภูมิคุ้มกันชนิดอื่น สิ่งเหล่านี้จะเต็มไปด้วยสารประกอบที่มีเป้าหมายเป็นเซลล์มะเร็งและบางครั้งก็ถูกใช้เพื่อสร้างวัคซีนชนิดหนึ่ง
การรักษาด้วยภูมิคุ้มกันโรคด้วยเซลล์บางอย่างใช้ประโยชน์จากส่วนประกอบของระบบภูมิคุ้มกันที่เรียกว่า T cells การรักษาเหล่านี้มักจะมุ่งเน้นไปที่การต่อต้านความสามารถของโรคมะเร็งหลายชนิดในการที่ระบบภูมิคุ้มกันจะไม่สามารถจดจำได้ โมเลกุลที่ยอมให้เซลล์ภูมิคุ้มกันกำหนดเป้าหมายบางอย่างมักไม่แสดงในเนื้องอกหรือมีโมเลกุลที่ฆ่าเซลล์ T บางครั้งเซลล์ภูมิคุ้มกันจากผู้บริจาคถูกปลูกถ่ายให้ผู้ป่วยโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวและวิธีการนี้ยังสามารถรวมกับการรักษาด้วยยีน
พันธุวิศวกรรมสามารถใช้กับเซลล์จากผู้ป่วยได้ เมื่อสิ่งเหล่านี้ถูกนำมาจากตัวอย่างเลือดจะสามารถเพิ่มตัวรับโมเลกุลและวัสดุชีวภาพจะเติบโตภายนอกร่างกาย เป้าหมายคือปลูกฝังวัฒนธรรมเพื่อสร้างการป้องกันโรคมะเร็งและกำจัดมัน
การรักษาด้วยภูมิคุ้มกันมือถือบางประเภทได้นำไปสู่ภาวะภูมิต้านทานผิดปกติในคน ในการรักษาที่ทำหน้าที่เป็นวัคซีนนักวิจัยบางคนคิดว่าคำตอบนี้อาจเป็นไปได้เช่นกัน ระบบภูมิคุ้มกันมักใช้กับผู้ป่วยที่มีโรคขั้นสูงดังนั้นจึงไม่อาจทราบถึงศักยภาพของบางคนได้ ความซับซ้อนของการรักษาด้วยเซลล์มักจะเพิ่มความท้าทายและมักจะมีราคาแพงเมื่อเทียบกับการรักษาอื่น ๆ ในปี 2554 มีการศึกษาการใช้เซลล์ภูมิคุ้มกันบำบัดอย่างต่อเนื่องโดยทั่วไปจะมุ่งเน้นไปที่วิทยาศาสตร์ทางพันธุกรรมและภูมิคุ้มกันเพื่อช่วยต่อสู้กับโรคมะเร็งและหลีกเลี่ยงพิษจากเคมีบำบัดและการรักษาอื่น ๆ
