免疫治療PD-1自大約十年前推出以來，已成為癌症最重要的治療方法之一。治療核心是透過使用抗PD-1單克隆抗體藥物來阻斷癌細胞對免疫T細胞的抑制，使T細胞能夠重新恢復活性，重新識別並攻擊癌細胞，從而達到治療癌症的目的。
腫瘤科醫生可以根據癌症各個方面的特徵來評估和預測腫瘤對PD-1免疫治療的反應。最簡單的就是腫瘤的原發部位，膀胱癌和腎癌由於其固有的特性，對PD-1免疫治療特別敏感。病人如果以往曾經吸煙，其肺癌對免疫治療的反應比非吸煙人士的肺癌更高，這是因為香煙煙霧中的數百種致癌物質對肺氣管黏膜細胞DNA造成的損傷而產生的大量基因突變，導致癌細胞表面出現大量的新抗原，大量的新抗原令這些癌細胞更具免疫原性。
腫瘤科醫生還可以根據PD-L1評分和腫瘤突變負荷（Tumor Mutation Burden，TMB）來預測對PD-1免疫治療產生良好反應的機會。PD-L1評分是透過統計癌細胞和附近免疫細胞細胞膜上含有PD-L1的百分比，來判斷癌細胞對病人自身免疫系統的抑制程度，進而反映PD-1免疫治療的療效。而TMB則會反映細胞膜上新抗原的數量，進而影響腫瘤細胞的免疫原性。另外兩個間接反映TMB的因素是檢測微衛星不穩定性（Microsatellite instability，MSI）和錯配修復（Mismatch Repair，MMR）系統缺陷，這兩者都是測量細胞修復受損DNA的能力，修復受損DNA能力的缺憾將導致癌細胞中DNA突變的積累，從而令TMB水平增高。
腫瘤科醫生還可以透過將PD-1免疫治療與化療、放射治療或標靶治療（特別是抗血管生成標靶治療）相結合來增強PD-1免疫治療的效果，這些合併治療透過殺死癌細胞起作用，通過癌細胞死亡這個過程，令癌細胞的抗原更好地呈現給免疫系統，加強刺激免疫系統，抗血管生成標靶藥物也透過其改變腫瘤微環境來加強免疫治療的療效。
病人還可以透過改變生活方式和情緒來影響免疫治療的效果。有研究表明，增加膳食纖維含量（主要是水果和蔬菜）的攝取量可以提高免疫治療的效果。一項最新研究表明，情緒低落會對免疫治療的效果產生不利影響，有情緒困擾的病人的無惡化存活期中位數明顯較短，兩年總生存率明顯較低。這項研究表明，解決情緒困擾不單止改善病人生活質素，還可以加強免疫治療療效。
