尽管溶瘤病毒本身的治疗效果没有预想中那么神奇，但是基于溶瘤病毒能够在一定程度上瓦解癌症微环境，并且细胞裂解产物会吸引大量的CD8+T细胞(杀伤性T细胞)聚集，那么在溶瘤病毒之后紧接着应用免疫治疗药物是不是就能避免免疫治疗中的免疫抑制，发动T细胞对癌症细胞的大规模攻击，从而发挥“双重”抗癌功效呢?

为了验证“联合作战”的猜想，研究人员招募了21名IIIB-IV期、已不能手术切除的晚期皮肤黑色素瘤患者。这些患者均至少有一个皮肤黑色素瘤病损直径大于10mm，且有一个以上直径大于10mm的皮肤、皮下或结节癌症可用于瘤内注射。

一开始，研究人员采用瘤内注射的方式，对患者进行溶瘤病毒治疗。6周后，开始静脉注射应用PD-1抑制剂。到第18周时，各期患者原发灶癌症及转移灶癌症均有消退反应。

实验中观察发现，癌症客观反应率达到62%，完全反应率为33%(癌症完全反应为所有癌症负荷消失并持续4周以上)，对比单药治疗，癌症的客观反应率提升了55%以上。研究人员还专门观察了7名IIIB/IIIC期患者，16个注射溶瘤病毒的皮肤黑色素瘤癌症和10个未注射溶瘤病毒的皮肤黑色素瘤癌症，注射溶瘤病毒者93.7%出现缩小，未注射溶瘤病毒者60%出现缩小。为了确定两种药物联合应用背后的机制，研究者进行了免疫组化检查。与之前单独应用免疫疗法时结果不一致，实验中有9名患者实验开始时CD8+T细胞浓度偏低，3名患者开始时IFN-γ(癌症浸润时T细胞产生，并且诱导癌症细胞产生PD-L1)表达偏低，但是他们都表现出较好的癌症治疗反应。

同时研究中应用基因表达分析显示，单药治疗后CD8α和IFN-γmRNA上升，免疫荧光检查和血液检查中发现实验过程中癌症微环境中其他免疫细胞的增加。

在安全性方面，试验结果也是可喜的，此次试验中除出现两种药物单独治疗时存在的不良反应外，联合治疗过程中21位受试者均未出现新的药物不良反应。

研究者认为，这个Ib期临床试验虽然规模不大，却是第一个取得极高的癌症总体缓解率和完全缓解率的免疫疗法联合应用的人体实验。研究人员表示，目前人数为660人的III期临床实验已在开展过程中。