晚期轉移性黑色素瘤，是一種化療治療反應不佳的癌症。例如dacarbazine, temozolomide，卡鉑/太平洋紫杉醇化療的臨床受益，反應率通常小於15％，相對較短的無進展生存期。

西元2011年前，高劑量基因重組介白素2(IL-2)常規用於治療晚期轉移性黑色素瘤的第一線治療。 IL-2是一種細胞激素，它可以結合至IL-2受體，此接受器存在於T淋巴細胞和其他免疫細胞，可以導致抗腫瘤的反應。高劑量IL-2治療轉移性黑色素瘤其客觀反應率為16~17％，包括6~7％患者屬於完全腫瘤緩解狀態。多達一半其對高劑量基因重組介白素2治療有反應的患者中，觀察到有長期的存活。然而，高劑量基因重組介白素2之毒性出現在大多數患者中，包括低血壓，呼吸衰竭，急性腎損傷相關聯，以及與IL-2誘導血管滲漏綜合徵相關的其他不良反應。正因為如此，高劑量基因重組介白素2較為安全使用的使用方法，是要求在有經驗的醫療機構住院治療。

從東部腫瘤協作組3695號臨床試驗(Eastern Cooperative Oncology Group 3695 trial)證明在總生存期的改善（OS）部分，生物化療並未能優於 化療。所以生物化療（聯合治療以順鉑，vinblastin、dacarbazine，介白素2[IL-2]，和干擾素α-2b）其治療預期效果也減弱， 所以黑色素瘤患者應考慮開始使用新穎的治療方法，例如:免疫治療。

儘管對高劑量基因重組介白素2毒性的關注，高劑量基因重組介白素2仍然也算是免疫治療的一種，其對部分轉移性黑色素瘤患者產生了強大且持久的反應。後來的過繼細胞療法也表現出更大的臨床活性，患者的腫瘤細胞收集與萃取，接著將腫瘤浸潤淋巴細胞產生克隆擴增，接著給予非清髓性淋巴球剔除之化療（合併或不合併有全身照射），輸注經過擴張的腫瘤浸潤淋巴細胞，以及給予高劑量基因重組介白素2的治療。

不幸的是，使用過繼細胞療法來處理轉移性黑色素瘤仍然只限於臨床試驗，並且此種治療的毒性比單獨使用高劑量基因重組介白素2出現更高的嚴重率。

此後免疫治療策略的焦點逐步轉移到能夠操縱存在於宿主的免疫細胞與腫瘤細胞的免疫檢查點的單株抗體，以及B-RAF標靶藥物的開發。其中，針對細胞毒性T淋巴細胞抗原-4（CTLA-4）和程序性細胞死亡-1受體（PD-1）途徑的免疫檢查點療法，於臨床發展上極為成功，而且深深地影響了轉移性黑色素瘤患者今後的治療。