和传统的内科肿瘤治疗不一样的是免疫治疗是一种崭新的治疗方法。经过免疫相关治疗的实体肿瘤影像学表现可能与传统细胞毒性治疗不同，包括表现出延迟反应，肿瘤缩小，稳定后假进展，稳定，以及新发病灶。 研究者希望能有实体肿瘤免疫相关疗效评价标准（irRECIST），可以有效检测患者的免疫治疗疗效。
随着美国国立卫生研究院ClinicalTrials.gov注册表上有包含几种药物的多达上千种肿瘤免疫治疗试验研究。肿瘤免疫治疗如CTLA-4抗体（lpilimumab，Tremelimumab），PD-1抗体和PD-1/PD-L2抗体（Nivolumab，Pembrolizumab，Atezolizumab）快速成为肿瘤治疗的焦点。
CTLA-4在T细胞表面完全表达，其主要通过抵消T细胞共刺激受体CD28的活性来调节T细胞早期活化的幅度。CD28和CTLA-4共享相同的配体∶CD80和CD86。T细胞表面上的CTLA-4表达不仅积极地向T细胞分配抑制信号，还通过与CD28竞争，与CD80和CD86结合，以减少T细胞活化。
PD-1是一种跨膜抑制蛋白，表达于T细胞，B细胞和NK细胞。与CTLA-4相反，炎症反应时，PD-1限制自身免疫和外周免疫组织中的T细胞活化。PD-1抑制剂增强了组织和肿瘤微环境中的效应T细胞活性。
由于既往试验证明，免疫检查点抑制剂具有协同作用，因此多项临床试验正在研究免疫调节剂组合方案。晚期黑色素瘤随机对照试验表明，单用ipilimumab或将pilimumab作为辅剂治疗高危黑色素瘤时，总生存改善。
另外，Wolchok及其同事发现，同时使用nivolumab和ipilimumab治疗晚期黑色素瘤患者后，大量患者具有可行的安全性和临床活性。免疫治疗制剂也可用于其他恶性肿瘤的治疗，如NSCLC。
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