Tri glavne vrste imunoterapije za melanom su terapija citokinima, terapija cjepivom i anti-citotoksična terapija antigenom 4 povezanim s T limfocitima (CTLA-4). Terapija citokinima djeluje tako što prevari imunološki sustav da podigne jači odgovor na tumorske stanice. Imunoterapija cjepivom za melanom djeluje tako što povećava sposobnost imunološkog sustava da identificira i uništi tumorske stanice. Anti-CTLA-4 terapija sprječava supresiju esencijalnih imunoloških odgovora poznatih kao T-stanice.
Citokini su proteinske molekule koje se koriste u komunikaciji i signalizaciji između stanice. Iskoristivši moć ovih signalnih molekula, onkolozi su uspjeli liječiti melanom. Dvije vrste citokinske imunoterapije za melanom su interferon-alfa i interleukin-2.
Kada je stanica inficirana stranim materijalom, naziva se stanica domaćin. Infekcija pokreće proizvodnju i oslobađanje interferona od strane stanice domaćina, a interferon aktivira imunološki odgovor. Onkolozi su iskoristili ovaj biokemijski proces dajući svojim pacijentima velike doze interferona-alfa kako bi povećali imunološki odgovor na melanom. Interleukin-2 imunoterapija za melanom djeluje tako što potiče razvoj bijelih krvnih stanica, T limfocita i B limfocita. Ove stanice pomažu u traženju i uništavanju stanica raka u cijelom tijelu, a često se koriste kada je melanom metastazirao.
Imunoterapija cjepivom za melanom također djeluje tako što povećava imunološki odgovor na tumorske stanice. Većina tumorskih stanica ima proteine markere povezane s njima. Terapije cjepivom povećavaju sposobnost imunološkog sustava da otkrije proteine tumorskih biljega, pokrećući i održavajući snažan imunološki odgovor. Dostupne su mnoge različite mogućnosti imunoterapije cjepivom. Često kombiniranje terapije cjepivom i interleukina-2 povećava učinkovitost kemoterapije.
CTLA-4 je protein koji sprječava važan imunološki odgovor bijelih krvnih stanica poznatih kao T-stanice i blokiranje ovog proteina, CTLA-4, ne samo da može pomoći imunološkom odgovoru na tumorske stanice, već može pomoći i djelovanju cjepiva protiv melanoma. U ovoj vrsti terapije, monoklonsko protutijelo protiv CTLA-4 veže se na CTLA-4 i sprječava njegovo uplitanje u funkciju T-stanica. Ipilimumab je jedan od lijekova koji se koriste u borbi protiv melanoma koji koristi prednosti ovog biokemijskog principa. Imunoterapija melanoma stalno se razvija kako se istražuju novi načini za iskorištavanje imunološkog sustava protiv tumorskih stanica. Osim toga, onkolozi počinju shvaćati kako koristiti kombinacije ovih vrsta imunoterapije kako bi se povećala učinkovitost kemoterapije i smanjile nuspojave.