天津医科大学肿瘤医院生物治疗科始建于1972年，是国内较早开展肿瘤生物治疗的医疗单位之一。该科室现为中国医药生物技术协会临床治疗基地，并且是中国医药生物技术协会临床研究基地。
生物治疗科分为生物治疗科和生物技术研究室两部分，是临床与基础研究紧密结合的特色科室。该中心共有40余人，其中包括院士1人，高级职称7人，中级7人，初级6人；博士学位8人，硕士学位6人。现有病床100张，年收治住院病人2000余例次。
生物治疗科紧跟世界前沿领域，主要开展肿瘤的临床综合治疗，治疗手段在以突出生物治疗为特色的基础上将化疗、放疗有机地联合融入。在过继免疫细胞治疗、干细胞治疗（自体及异体）、肿瘤DC疫苗治疗、基因治疗等方面不断推陈出新。在肺癌、肾癌、恶性黑色素瘤、卵巢癌等实体瘤的治疗方面做了大量的工作并积累了丰富的临床经验，逐渐形成了具有自己风格的治疗策略。
目前开展的肿瘤生物治疗项目主要有：
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CIK细胞治疗 ：CIK细胞是采用自体来源的外周血单个核细胞经体外诱导、扩增而制成的具有肿瘤细胞杀伤活性的细胞悬液，兼具有T淋巴细胞强大的抗瘤活性和NK细胞的非MHC限制性杀瘤优点。
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干细胞治疗 ：包括自体及异体干细胞治疗。
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肿瘤DC疫苗治疗 ：通过向患者体内注入肿瘤特异性抗原的DC疫苗，激活机体免疫系统对肿瘤进行攻击。
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过继免疫细胞治疗 ：包括LAK细胞、CIK细胞、DC+CIK、R-CIK、NK等过继细胞免疫治疗项目。
科室在90年代初期主持开展了自体脾细胞来源的LAK细胞经肝动脉灌注治疗肝癌获得成功，从此开始进入现代肿瘤生物治疗研究阶段。引进血细胞采集仪-CS-3000，并建立GMP实验室，经卫生部验收后，指定为自体LAK细胞治疗实体瘤应用单位，并在肾癌、恶黑、胃肠道及肝癌方面取得了较好的治疗效果。
自2000年开始，科室对CIK细胞治疗进行了深入研究，建立了CIK细胞制备、临床治疗及免疫功效检测等全套技术体系，并且对CIK细胞的抑瘤机制进行了探讨。CIK细胞治疗成为国内第一个获得国家食品药品监督管理局批准，进入临床试验的细胞治疗实体瘤的I类新药，与常规治疗手段联合应用提高了癌症患者的生存率和生活质量。
生物治疗科在肿瘤生物治疗领域处于全国领先水平，多次承担国家及省部级科研课题，并在国内外学术期刊上发表了多篇高质量的研究论文。