细胞因子是在头颈癌中测试的首个细胞细胞免疫疗法。1994年，出国看病服务机构发现有报道说瘤样递送在口服头颈癌中具有有益作用。此外，在一项针对口腔癌患者手术后经淋巴周线给予的的III期随机试验中，报告了5年总生存率改善了25％以上。相反，在另一项试验中，的全身递送无效。低剂量的外周淋巴输送在II期研究中针对先前未经治疗且可切除的II期患者进行了测试至IV头颈部鳞状细胞癌。毒性是可以忍受的。术前给予与环磷酰胺和消炎痛联合作为免疫佐剂21天，是有效的，可在16％的患者中引起反应，并有证据表明反应性肿瘤的淋巴细胞浸润增加。在随机II期试验中，确认了在新辅助条件下递送的的安全性和有效性，并且其免疫益处与5年生存期的提高相关。对头颈癌患者全身性给予其他细胞因子和的疗效有限且毒性显着。值得注意的是，意图改变肿瘤引流淋巴结环境的淋巴结转移细胞因子似乎比全身性细胞因子转移更为成功且耐受性更好。在头颈癌中测试的细胞因子中，成为调节抗肿瘤免疫反应的关键因素，它可能在头颈癌中作为预后生物标志物可能有用。
癌症疫苗旨在激活抗原呈递细胞向T细胞的呈递。使用肿瘤特异性且对于肿瘤细胞存活必不可少的的疫苗是优选的。由于没有此类非突变的肿瘤特异性抗原可用于头颈癌，因此使用了完整的肿瘤细胞疫苗或靶向肿瘤相关抗原的疫苗，所有这些均产生了适度的结果。疫苗接种策略包括蛋白质或多肽疫苗，编码的疫苗，或含有编码的的基于重组病毒或细菌载体的疫苗。含有细菌载体的乳头瘤病毒疫苗，例如基于牛痘的疫苗，表明头颈癌患者能够产生病毒特异性的细胞毒性T淋巴细胞，但这并不能转化为强大的抗肿瘤反应或更好的预后。有趣的是，最近有关乳头瘤病毒头颈癌中测序和全基因组测序的报告显示，这些癌症中有四分之三下调的表达，而表达。这表明可能比更好的治疗靶标，并且可以解释目前治疗乳头瘤病毒阳性的治疗性疫苗疗效有限癌症。与治疗性疫苗相反，针对乳头瘤病毒的预防性疫苗旨在引发病毒中和抗体以防止初始感染，已显示出令人鼓舞的结果。测试了含有离体产生的自体的全身或肿瘤内递送疫苗，这些用合成肽脉冲或装载了肿瘤衍生的蛋白质或肿瘤细胞，对头颈癌患者的毒性和功效进行了测试。他们被发现是无毒的，可行的，但准备工作相当费力，尽管多次重复分娩给晚期头颈癌患者，但基本上没有疗效。总体而言，治疗性头颈癌疫苗的经验表明，选择用于疫苗接种或用于改善疫苗免疫原性的佐剂的免疫原在头颈癌的致耐受性中无效。
靶向肿瘤，其成分和产物或肿瘤诱导的调节细胞的单克隆抗体是迄今为止在头颈癌中使用最广泛的细胞细胞免疫疗法。西妥昔单抗是一种针对的鼠-人嵌合免疫球蛋白抗体，已于2006年被批准用于头颈癌的治疗。在80％至90％的头颈部鳞状细胞癌中过表达，结合后可促进肿瘤细胞增殖，血管生成和转移。但是，西妥昔单抗治疗仅对10％至20％的头颈癌患者有效。对西妥昔单抗的不同临床反应的潜在机制与表达水平无关。西妥昔单抗介导抗体依赖性细胞毒性，除了激活细胞的细胞毒性外，还促进细胞的串扰，并上调中的抗原加工机制并启动特异性。西妥昔单抗还可以增加的频率和抑制功能，但仅限于对治疗无反应的头颈癌患者。由于抑制介导的细胞和新诱导的特异的功能，西妥昔单抗使扩增可能解释了患者对治疗的无反应性。是针对的完全人源化，在III期临床试验中比较了顺铂和氟尿嘧啶加或不加帕尼单抗的治疗中，对复发或转移性头颈癌患者进行了治疗。结果显示无进展生存期有所改善，但没有改善。这与研究的结果形成鲜明对比，后者将患者随机分为顺铂。在该试验中，接受化学免疫治疗的患者的得以改善。帕尼单抗和西妥昔单抗均与结合，观察到的结果差异说明了中免疫相互作用的复杂性，提醒人们需要更好地了解头颈癌患者细胞细胞免疫疗法所激活的细胞分子机制。
当前头颈癌的细胞细胞免疫疗法集中于靶向T细胞抑制受体，这些受体起着免疫检查点的作用，负责维持免疫反应的激活和抑制之间的平衡。肿瘤学会了选择免疫检查点作为抗药性的主要机制。抑制性受体，和其他受体起断裂作用，防止过度，潜在危险的T细胞活化。T细胞上这些受体的数量随着其抑制功能的增加而增加。阻断的免疫检查点抑制剂释放肿瘤来源信号施加的断裂，并使T细胞恢复其免疫活性。在III期临床试验中，抗抗体已成功地在部分头颈癌难治性转移性头颈癌患者中恢复了抗肿瘤免疫力并产生了持久的临床反应。来自几项使用不同的试验的整体临床经验表明，只有部分难治性转移性头颈癌患者获得了持久缓解和延长的生存期。尽管大多数晚期头颈癌患者对均无反应，但针对的疗法已成为铂类难治性转移性头颈癌的治疗标准。这就是说，重要的是要注意，一些观察到的临床反应发生在头颈癌患者中，其肿瘤表达水平最低或无。因此，目前尚不清楚为什么只有部分患者对靶向的疗法有反应。鉴于对抗抗体无反应的头颈癌患者缺乏任何治疗方法，因此迫切需要解决在中鉴定引起耐药的分子决定因素。
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