各种动物模型的临床前研究极大地促进了我们对 PDT诱导的宿主免疫反应以及直接局部细胞和血管效应的理解。这些临床前研究大多涉及利用同基因大鼠或小鼠生长的可移植肿瘤。临床前研究也证实，PDT还可以促进抗癌疫苗的效果，因此，以PDT为基础的疫苗的概念已经被提出。
在各种小鼠模型中进行的研究证明PDT对免疫系统的激活能力，涉及到各种改变，比如损害多种免疫细胞的功能，损害免疫细胞的活动趋化因子和调节补体系统或凝血级联的活性。研究表明，对宿主免疫系统成分的干预往往会导致肿瘤治愈率发生显著变化。首先强调PDT诱导的小鼠抗肿瘤免疫的研究之一是由Canti et al.进行的。这些作者表明，对免疫抑制和正常存活的小鼠(先前用二磺酸盐酞菁铝(AlS2Pc)- PDT治疗)的(MS2纤维肉瘤)肿瘤细胞进行再激发，导致免疫抑制存活的小鼠死亡，而正常存活的小鼠倾向于抵抗再激发。随后，Korbelik等人通过一系列实验表明，激活适应性免疫对于最有效的肿瘤控制是必要的。在正常小鼠中使用可治愈剂量的光动力疗法，在免疫缺陷的SCID小鼠中只能提供短期效果，而从免疫正常的动物中移植骨髓细胞，在免疫应答受损的小鼠中恢复了完全和长期的治疗。此外，将经PDT治疗后肿瘤完全消退的正常小鼠的淋巴细胞过继移植到免疫缺陷小鼠后，PDT对相同而非第三方肿瘤的治疗作用得以完全恢复，说明PDT具有产生免疫记忆的能力。PDT对大鼠肿瘤特异性淋巴细胞的活化作用也被观察到。
从PDT治疗成功的动物身上获得的脾细胞给予未治疗的受体可使其获得完整和持久的抗肿瘤免疫。上述PDT的效果在很大程度上依赖于适应性免疫系统的参与。因此，已经证明PDT有能力激发抗肿瘤T细胞特异性免疫，这也导致产生免疫记忆细胞。此外，也有人提出，PDT诱发的适应性免疫背后的一个重要因素可能是先天免疫系统细胞对死亡/死亡肿瘤细胞的吞噬作用增强，这可能最终导致肿瘤相关抗原(TAAs)成功地呈现给适应性免疫细胞。事实上，经PDT处理的肿瘤部位有能力吸引树突状细胞(DCs)的注意。尽管光动力疗法是一种经批准的临床使用模式，在过去三十年中，数千名患者接受了光动力疗法，但在常规的临床实践中，很少对宿主免疫反应进行分析。尽管如此，临床数据似乎支持。免疫反应在PDT治疗结果中发挥的重要作用。
感谢专委会合作医院兰大二院肿瘤科陈昊教授团队提供的科普文章。