免疫檢查點是一種信號通路，負責下調免疫反應以避免破壞內源性靶點，并調節外周免疫反應。在典型的T細胞與抗原相互反應期間，復雜的細胞因子信號使免疫系統確認只能正確地針對非自身抗原，從而防止出現自體免疫狀態。通常來說，這種自身耐受性可在清除外來抗原或病原體的同時不對宿主細胞產生反應。因此，將免疫系統指向癌癥等目標的困難在于其內源性。完全表現為“自身”產物的癌癥即便在接種疫苗將其標記為目標，也會逃脫免疫清除。完整的免疫招募涉及到被稱為“免疫檢查點”的眾多調節因子之間適當信號傳導。例如，已經激活的T細胞釋放干擾素伽馬（IFN-γ）是一種細胞因子，負責上調包括細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白-4（CTLA-4）和程序性細胞死亡（PD-1）在內的檢查點。如下圖所示，CTLA-4和PD-1就是共同抑制檢查點受體的例子，它們會降低免疫功能。相反，共刺激檢查點如誘導性T細胞共刺激分子（ICOS）和腫瘤壞死因子超家族成員4（TNRFSRF4或OX40）等則會激活免疫功能。總體來看，這些免疫檢查點起到了抑制或加速免疫的作用。在癌癥免疫療法中，擴大協同刺激和/或減少協同抑制可克服癌癥的自我耐受性，下文將對此進行討論。
在一定程度上得益于免疫檢查點抑制劑的出現，利用免疫系統抗擊癌癥的方法（免疫療法）近年來再次興起。早期的免疫治療策略試圖通過疫苗教育免疫系統來攻擊癌癥。但事實證明，僅靠這種方法是不夠的，而且缺乏明顯的合理性。數十年的研究發現，要打破免疫療法的停滯不前，可行的解決方案在于T細胞激活中所涉及的復雜信號傳導。使用免疫檢查點抑制劑可以消除管理完整免疫應答時的固有限制。從機制上看，阻斷T細胞表面的CTLA-4受體可以防止其結合抗原提呈細胞（APC）或腫瘤細胞表面的B7分子。除了避免因CTLA-4與B7相結合而導致對T細胞激活的典型抑制外，B7現在還可以自由結合分化簇28（CD28）。CD28是一種與B7結合后能刺激T細胞活化和存活的蛋白質。同樣，阻斷PD-1受體或其配體（PD-L1或PD-L2）也可以防止促凋亡的信號傳導和后續的T細胞清除。關鍵在于，這些共抑制分子在免疫應答的不同時間階段都表現得較為活躍。檢查點CTLA-4參與到淋巴結的T細胞啟動過程，而且在T細胞受體（TCR）受到抗原的強烈刺激時會組織T細胞增殖。另一方面，PD-1稍后會參與到免疫應答當中，起到抑制效應T細胞介導的炎癥反應作用。
CTLA-4和PD-1既是免疫調節的概念，也是首個轉化為臨床應用的靶點。治療性抗體藥物伊匹木單抗（Yervoy，一種CTLA-4抑制劑）于2011年獲得了FDA批準。此后不久，PD-1抑制劑帕博利珠單抗（Keytruda）也在2014年獲批。目前已確定有十多種分子參與了T細胞界面的信號轉導，而隨著這些分子發現的數量越來越多，預期還會探索出更多治療性先導抗體。由多種檢查點抑制劑組成的聯合治療，以及將檢查點抑制劑與傳統化療相結合，可以進一步擴大治療的可能性。
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