С 2014 г. лабораторией руководит проф., д.б.н. Наталия Леонидовна Лазаревич.

Лаборатория иммунохимии была организована в отделе академика АМН СССР Л.А. Зильбера в ИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи АМН СССР в 1961 г. на основе биохимической группы, руководимой Г.И. Абелевым. 1977 г. отдел Г.И. Абелева был переведен в Онкологический научный центр.

Основным направлением исследований лаборатории является: изучение антигенной структуры опухолей и идентификация на ее основе специфических маркеров опухолевого роста. Лабораторией разработана система анализа опухолей на уровне индивидуальных антигенов с использованием иммунодиффузионных, иммуногисто- и цитохимических подходов, а также собственных моноклональных антител.

В 1962 г. Г.И. Абелевым и сотрудниками лаборатории была впервые обнаружена продукция сывороточного белка альфа-фетопротеина (АФП) на экспериментальных моделях гепатоцеллюлярных карцином (ГЦК) и в герминальных опухолях человека. Было доказано, что АФП является онко-фетальным маркером опухолей, синтез которого осуществляется в энтодерме желточного мешка и фетальных гепатоцитах, прекращается после рождения и вновь возобновляется при ГЦК и тератобластомах яичка и яичников. На большом клиническом материале подтверждена диагностическая ценность АФП-теста в дифференциальной диагностике ГЦК и впервые показана диагностическая роль АФП при герминальнах раках яичка, а также его большое значение при мониторинге этих заболеваний.

Эти исследования получили широкое международное признание и стимулировали появление нового направления в клинической онкологии — изучения опухолевых маркеров и иммунодиагностики злокачественных новообразований.
На основе коллекции моноклональных антител построена эпитопная карта АФП. Впервые выявлены конформационные варианты АФП, отличающиеся по экспрессии отдельных эпитопов на нативной молекуле АФП. Показано, что эпитопы АФП могут существовать в «открытой» и «скрытой» формах и что равновесие этих форм зависит от взаимодействия АФП с лигандами и от условий среды.

Изучен механизм регуляции АФП в печени и показано, что состояние дифференцировки гепатоцита, включающее обратимое подавление синтеза АФП, определяется взаимодействием гепатоцита с трехмерным внеклеточным матриксом.