Liệu pháp miễn dịch khai thác hệ thống miễn dịch của cơ thể để loại bỏ ung thư và được sử dụng để điều trị ung thư phổi không tế bào nhỏ giai đoạn tiến triển (IV) nếu có biểu hiện protein chết tế bào 1 (PD-1) hoặc PDL-1 được lập trình cao (xem bảng Một số loại thuốc điều trị nhắm mục tiêu cho ung thư phổi không tế bào nhỏ).