CTLA-4抑制剂是最早的免疫检查点抑制剂。CTLA-4在T细胞表面表达，并调节T细胞早期阶段活化的幅度。CTLA-4与T细胞表面的协同刺激分子(CD28)，具有高度的同源性，拥有相同的配体CD86(B7-2)或CD80(B7-1)，可功能却相反。CTLA-4与B7分子结合会抑制T细胞的活化。因此阻断免疫检查点B7/CTLA-4，可以增强肿瘤特异性T细胞激活作用。
CTLA-4也通过激活CD8+T细胞来表达，这一过程中，其抑制辅助T细胞的下游活性，并增强调节(TREG)细胞的免疫抑制活性。CTLA?4主要调节淋巴器官在成熟早期的T细胞活化，移除CTLA-4抑制机制的抗体，仅针对已被抗原激发的T细胞，有助于选择性靶向肿瘤细胞。
CTLA-4抑制剂应用于临床中具有代表性的为百时美施贵宝的Yervoy(Ipilimumab)和阿斯利康的Tremelimumab。
Yervoy是一种全人源IgG1κ型单克隆抗体，获FDA批准静脉注射治疗黑色素瘤。这种可针对CTLA-4的一种单克隆抗体，在正常情况下T细胞激活后可表达CTL-4，后者与同样表达T细胞表面的CD28分子竞争性结合位于抗原呈递细胞（APC）表面的B7家族免疫分子，从而抑制B7家族分子与CD28的结合效率，进而影响T细胞的活化，最终降低细胞毒性T细胞的肿瘤杀伤效力。该药物还可以阻断 CTLA-4与其配体B7分子的结合，从而可以促进T淋巴细胞的活化与增殖，达到提高机体对肿瘤的细胞免疫和体液免疫反应的抗瘤作用。多项研究显示，该药物联合化疗可有效提高为免疫相关无疾病进展生存期（irPFS）和PFS。
Tremelimumab是一种抑制 CTLA-4 受体的 IgG2 型单克隆抗体，处于治疗头颈癌、间皮瘤和非小细胞肺癌的临床III试验中。对十几种实体瘤的治疗处于临床II期研究中。Ipilimumab 与 Tremelimemab 阻断 CTLA-4 与 CD80 /CD86结合，从而促进T胞活化和增殖，达到消退肿瘤的目的。
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