Innym elementem kluczowym dla działania immunoterapii, szczególnie w nowotworach litych, jest mikrośrodowisko nowotworu. Mikrośrodowisko nowotworu to złożona struktura, która otacza komórki nowotworowe i wpływa na ich rozwój, wzrost oraz oddziaływanie z otaczającymi je komórkami. Mikrośrodowisko odgrywa kluczową rolę w procesach takich jak angiogeneza (tworzenie nowych naczyń krwionośnych), inwazja i tworzenie przerzutów nowotworowych. Poza komórkami nowotworowymi, które tworzą masę guza i wpływają na otoczenie poprzez wydzielanie różnych czynników wzrostu, cytokin i innych substancji chemicznych, mikrośrodowisko nowotworu obejmuje różne inne komórki. Należą do nich fibroblasty, komórki śródbłonka naczyń krwionośnych, komórki immunologiczne (np. limfocyty, komórki dendrytyczne, komórki NK), komórki tuczne, komórki tłuszczowe, i inne. W mikrośrodowisku komórki oddziałują z otaczającą je macierzą pozakomórkową, złożoną z białek strukturalnych, glikoprotein i kolagenów. Macierz międzykomórkowa odgrywa istotną rolę w regulacji sygnałów komórkowych i progresji nowotworu. Ponadto, w procesie angiogenezy do guza dostarczane są niezbędne substancje odżywcze i tlen, wspierające jego wzrost. Co więcej, mikrośrodowisko nowotworu jest także bogate w różnorodne czynniki wzrostu i cytokiny, wpływające na proliferację komórek nowotworowych, regulację procesów zapalnych oraz modulację reakcji immunologicznych. Niestety, immunosupresyjne mikrośrodowisko nowotworu odgrywa istotną rolę w procesie unikania przez komórki nowotworowe ataku ze strony układu odpornościowego. Komórki nowotworowe mogą działać immunosupresyjnie na komórki w ich otoczeniu, np. poprzez aktywację ścieżek immunosupresyjnych, takich jak szlak PD-1/PD-L1, co umożliwia im unikanie rozpoznania i ataku przez komórki efektorowe układu odpornościowego. Dodatkowo, komórki nowotworowe mogą ograniczać zdolność prezentacji antygenu, co ma istotne znaczenie dla aktywacji limfocytów T, sprawiając, że stają się mniej widoczne dla układu odpornościowego. Infiltracja komórek immunosupresyjnych, takich jak limfocyty T regulatorowe (Treg) i mieloidalne komórki supresorowe (MDSC), dodatkowo hamuje aktywność limfocytów T i innych komórek odpornościowych. Zrozumienie i zwalczanie immunosupresyjnego środowiska, zwłaszcza w guzach litych, stało się jednym z obszarów intensywnych badań w dziedzinie onkologii. Terapie immunoonkologiczne, mają na celu przełamanie immunosupresyjnych mechanizmów i zwiększenie skuteczności układu odpornościowego w zwalczaniu komórek nowotworowych.