采用免疫检查点抑制剂的肿瘤免疫治疗是基于肿瘤的免疫逃逸机制设计。通常情况下，突变的肿瘤细胞在身体免疫系统面前非常“扎眼”，为了免于被免疫系统清除，肿瘤细胞利用“免疫检查点”减少附近免疫细胞的激活和产生杀伤效应。如果没有活化的免疫细胞，自然也就谈不上对肿瘤细胞的杀伤
免疫检查点抑制剂就是防止免疫检查点被肿瘤利用，可使免疫系统正常杀伤肿瘤。CTLA-4作为较早期的免疫检查点，控制免疫细胞的活化，而PD-1/PD-L1则作用于晚期，影响免疫细胞对肿瘤细胞的直接杀伤。因此，免疫联合治疗在理论上是全链条控制肿瘤的免疫逃逸机制，可以提升免疫系统对肿瘤的杀伤力。
百时美施贵宝公司的纳武利尤单抗（Nivolumab）和Ipilimumab单抗联合治疗非小细胞肺癌已经有了实质性进展。在一项1期临床试验中，研究者评估了Nivolumab 和 Ipilimumab 在未经化疗的晚期非小细胞肺癌患者中疗效。根据已发表的结果，Nivolumab联合每12周一次的Ipilimumab治疗效果更好，相比Nivolumab单药治疗有效率接近翻倍（43% vs 23%）。PD-L1表达量影响PD-1单抗的治疗效果，同样也对免疫联合疗法有影响。PD-L1表达量越高的患者，免疫治疗越有可能有效。在PD-L1单抗表达量≥50%的患者中，免疫联合治疗有效率高达92%。
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