在某些情况下，如果同时应用化疗和免疫治疗，会起到协同增效的治疗作用。化疗药物和免疫治疗药物，从作用机理上来说不同，但二者之间有可能能够互相促进，共同杀伤癌症细胞。
在进行化疗后，可以杀死大量是癌症细胞，之后就会使更多的新抗原被释放入血，从而使血液循环中的更多T细胞被激活。激活后的T细胞可以向肿瘤组织周围进行迁移和浸润，从而增加T细胞杀伤肿瘤细胞的作用。这时如果使用一个免疫检查点抑制剂进行共同治疗，就可能进一步的放大肿瘤组织局部的免疫反应，改善肿瘤的免疫微环境。两类药物的联合应用，甚至可以起到1+1>2的疗效。只是需要注意，当化疗药物和免疫治疗药物同时应用时，也可能会增加病人不良反应的发生几率，需要特别警惕。