免疫毒素是近年來新興的一種腫瘤導向治療方法。它利用抗腫瘤單抗與腫瘤細胞的特異性結合，將生物毒蛋白與抗體偶聯，去定向攻擊腫瘤細胞，而其對正常組織的殺傷較小，故被形象地稱為“生物導彈”。
免疫毒素由“彈頭”和“載體”以一定的連接方法偶聯而成。其“彈頭”部分即生物毒蛋白，來自植物或微生物，為酶催化型毒素，效率很高，理論上一個分子進入胞漿即能殺死細胞。理想的毒素載體應具有與腫瘤細胞特異與“彈頭”偶聯后不影響彼此活性。目前，單克隆抗體是主要的導向分子。
免疫毒素應用于人體的一個重要限制因素，是機體對鼠源抗體會產生中和抗體，嚴重的會出現免疫反應。新一代免疫毒素的制備離不開對抗體的改造。近年來，分子生物學技術的飛速發展大大地推動了抗體的研究。通過克隆改造毒素基因，再和編碼與細胞表面受體或抗原特異性結合的某些配基基因或抗體基因片段重組后表達產生出新一代免疫毒素，即基因工程免疫毒素。這創造出了更理想的治療分子，即保留(或增加)天然抗體的特異性和主要生物活性，又去除(或減少或替代)無關結構，使得用分子量更小，免疫原性更低的抗體片段甚至完完全全的人源單抗作為載體分子成為現實。
抗體蛋白有兩條重鏈和兩條輕鏈組成，每條輕鏈和重鏈均由一個不變區和一個可變區組成。不變區的氨基酸序列及糖含量比較穩定。它們介導效應物功能，諸如補體的結合以及轉移抗體穿過胎盤膜。可變區的氨基酸序列隨抗體特異性不同而變化，其中部分氨基酸序列顯示出更大的可變性。這些位置被稱為超變區。該區是抗體分子與抗原決定簇特異性結合的關鍵位置。
基因工程抗體的基本構想是用人源不變區替代鼠源不變區段，甚至只取鼠源超變區基因片段植入人抗基因骨架中，最大限度地減少鼠源蛋白在嵌合抗體內的含量。此外，人們還設計出僅將抗體輕重鏈中的可變區片段連接起來，成為與原抗體有相同特異性和親和性的單鏈抗體。
這些基因工程抗體與傳統抗體相比，優點很多。最重要的就是減少了體內治療所誘導的免疫反應，使得免疫毒素可能在臨床上反復使用。另外，由于抗體重鏈不變區所代表的免疫球蛋白種類及其亞類的差異可影響抗體的體內功能，如產生補體依賴的毒素作用抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用及免疫調理作用等。構建抗體載體時，可有目的改變抗體的類型或亞型，增強體內治療的效果。單鏈抗體由于不變區段缺失，不能與細胞(不變區段受體陽性)結合，在體內治療能避免非特異性殺傷，而且由于其免疫原性低，分
子更小，具更好的滲透性，更易進入腫瘤內部，因而治療效果優于完整抗體。
用基因工程對抗體進行改造，使免疫毒素的臨床治療前景更為廣闊。但免疫毒素經多年的研究和發展，已在乳腺癌，黑色素瘤，白血病治療和體外骨髓移植等方面獲得了一定的進展，有不少用于實體瘤治療的制劑也進入臨床I ，II期試驗階段。但是目前，免疫毒素的體內應用還沒有人們預期的那么有效，離實用還有一段距離。因為，臨床治療畢竟與體外細胞試驗，動物模型有很大區別。抗體在腫瘤中的濃度，取決于免疫學和非免疫學因素的協同作用。因此，免疫毒素作為導向治療的主力還有待于科學家們的進一步探索，配合其它治療方法，彌補其缺陷，以對癌癥治療作出貢獻。