肿瘤生物治疗科成立于2012年1月，开放床位36张，现有在职医护人员22名，其中博士生导师1名，教授1名，副教授2名，具有博士5名、硕士学位5名。
2011年12月我院肿瘤免疫细胞治疗技术获军队医疗技术临床应用正式批文，成为全国第一个获得批准将免疫细胞治疗正式应用于临床的医疗机构。2012年11月经上海市科委立项批准，建立上海细胞治疗工程技术中心；2014年3月正式授牌成为第二军医大学肿瘤生物治疗诊治中心。
肿瘤生物治疗中心是由肿瘤生物治疗科及病毒治疗实验室组成，该中心是第二军医大学肿瘤生物治疗诊治中心及上海细胞治疗工程技术中心，它集细胞治疗临床应用、研发、细胞生产与存储为一体的单位，以建成国内一流、国际先进的细胞治疗中心为目标。该中心已经建立了符合cGMP标准的细胞生产体系、质量控制体系、疗效评价体系，自主研发了一系列细胞治疗新技术，在短时间内获得足够数量的免疫细胞、回输的免疫细胞如何高效地到达肿瘤部位、到达肿瘤部位的免疫细胞如何适应抑制免疫的肿瘤微环境、如何高效的细胞免疫与体液免疫的双重优势等方面建立了独创性专有技术。
该中心已在Cancer Res、Mol Ther、Clinical Cancer Res等发表SCI论文59篇，国内核心期刊发表文章150多篇，申请中国发明专利24项，已授权9项（含美国发明专利1项）。近年来共承担国家、省部级课题27项，包括国家自然科学系列杰出青年基金、国际合作重大项目、重点项目、面上项目等课题9项，国家高技术研究发展计划（863计划）课题4项，国家重点基础研究发展计划（973计划）子课题1项，重大新药创制科技重大专项课题4项，艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治科技重大专项子课题3项、上海市科委工程技术研究中心等省部级课题6项。
肿瘤生物治疗中心主要收治的疾病肺癌、肝癌、胆囊癌、胰腺癌、胃癌、结直肠癌、乳腺癌、血液系统肿瘤、恶性黑色素瘤、肾癌、前列腺癌等。主要开展细胞免疫治疗项目：DC-CIK、TIL、DC-CTL及DC疫苗，细胞免疫治疗单纯或联合化疗、放疗、介入等常规治疗。在肝细胞癌、胆管癌、肺癌、胃癌、肠癌、恶性黑色素瘤等患者中取得良好的疗效。我中心接受细胞治疗的患者回输后无严重不良事件，在改善食欲、增加体力、减轻疼痛等方面有效提高患者的生活质量，明显延长患者的生存期。