肿瘤抗原（tumor antigen）泛指在肿瘤发生、发展过程中新出现或过度表达的抗原物质。机体产生肿瘤抗原的可能机制为：①基因突变；②细胞癌变过程中使原本不表达的基因被激活；③抗原合成过程的某写环节发生异常（如糖基化异常导致蛋白质特殊降解产物的产生）；④胚胎时期抗原或分化抗原的异常、异位表达；⑤某些基因产物尤其是信号转导分子的过度表达；⑥外源性基因（如病毒基因）的表达。
肿瘤抗原有多种分类方法，其中被普遍接受的有两类方法。
一、根据肿瘤抗原特异性的分类
根据肿瘤抗原的特异性，可将肿瘤抗原分为肿瘤特异性抗原（tumor specific antigen, TSA）和肿瘤相关抗原(tumor associated antigen, TAA)。
（一）肿瘤特异性抗原
TSA仅表达于肿瘤组织，而不存在于正常组织。此类抗原乃通过肿瘤在同种系动物间的移植而被证实（图18-1），故也称为肿瘤特异性移植抗原（tumor specific transplantation antigen, TSTA）或肿瘤排斥抗原（tumor rejection antigen, TRA）。化学或物理因素诱生的肿瘤抗原、自发肿瘤抗原和病毒诱导的肿瘤抗原等多属此类。
（二）肿瘤相关性抗原
TAA乃指存在于肿瘤组织或细胞，同时正常组织或细胞也可表达的抗原物质。此类抗原在肿瘤细胞的表达量远超过正常细胞。胚胎抗原、分化抗原和过度表达的癌基因产物等。
二、根据肿瘤抗原产生机制的分类
（一）突变抗原
机体受到化学致癌剂或物理辐射等作用，某些基因发生突变而表达新抗原（如MUM-1抗原和P53等）。此类肿瘤抗原的特点是：免疫原性弱、特异性强、高度异质性。同一种化学致癌剂或物理辐射诱发的肿瘤，在不同种系、同种系的不同个体、甚至是同一个体的不同部位，其免疫原性各异。由于突变的肿瘤抗原间很少有交叉成分，故应用免疫学技术诊断和治疗此类肿瘤有一定困难。
（二）病毒诱发的肿瘤抗原
多种肿瘤的发生与病毒感染有密切关系（表18-1）。能够诱发肿瘤的病毒主要包括DNA病毒和RNA病毒，尤其是逆转录病毒。这类肿瘤抗原与化学、物理因素诱发突变的肿瘤抗原不同，无种系、个体和器官特异性，且具有较强的免疫原性。此类肿瘤抗原虽由病毒基因所表达，但与病毒本身基因表达的产物有区别，故被称为病毒相关的肿瘤抗原，常见者如SV40病毒转化细胞表达的T抗原、人类腺病毒诱发肿瘤细胞表达的E
（三）自发抗原
自发肿瘤是指迄今尚未阐明其发生机制的肿瘤，人类大部分肿瘤属于此类。自发肿瘤表达的抗原大部分可能仍属突变抗原，但其基因突变的诱因不详。此类肿瘤抗原具有明显的肿瘤特异性；部分类似于病毒诱发的肿瘤，具有共同抗原；某些自发肿瘤抗原是由所谓“沉默基因（silent gene）”在细胞恶变时表达。黑色素瘤抗原MAGE1～MAGE-12等属自发肿瘤抗原。
（四）分化抗原
分化抗原是机体器官和细胞在发育过程中表达的正常分子。恶性肿瘤细胞通常停留在细胞发育的某个幼稚阶段，其形态和功能均类似于未分化的胚胎细胞，称为肿瘤细胞的去分化（dedifferentiation）或逆分化(retro-differentiation),故肿瘤细胞可表达其他正常组织的分化抗原，如胃癌细胞可表达ABO血型抗原，或表达该组织自身的胚胎期分化抗原。Melan-A、gp100和tyrosinase等属于此类抗原。
（五）胚胎抗原
正常情况下胚胎抗原（fetal antigen）仅表达于胚胎组织，发育成熟的组织并不表达。常见的胚胎抗原有甲种胎儿球蛋白（alpha-fetoprotein, AFP）、癌胚抗原（carcinoembryonic antigen, CEA）、胚胎性硫糖蛋白抗原（fetal sulfoslycoprotein antigen, FSA）等。胚胎抗原是最早用于肿瘤免疫学诊断和免疫学治疗的靶抗原。由于个体发育过程中对此类抗原已形成免疫耐受，故难以诱导机体产生针对胚胎抗原的杀瘤效应。
（六）过度表达的抗原
组织细胞发生癌变后，多种信号转导分子的表达量远高于正常细胞。这些信号分子可以是正常蛋白，也可以是突变蛋白，其过度表达还具有抗凋亡作用，可使瘤细胞长期存活。这类抗原包括ras、c-myc等基因产物。