腫瘤抗原（tumor antigen）泛指在腫瘤發生、發展過程中新出現或過度表達的抗原物質。機體產生腫瘤抗原的可能機制為：①基因突變；②細胞癌變過程中使原本不表達的基因被激活；③抗原合成過程的某寫環節發生異常（如糖基化異常導致蛋白質特殊降解產物的產生）；④胚胎時期抗原或分化抗原的異常、異位表達；⑤某些基因產物尤其是信號轉導分子的過度表達；⑥外源性基因（如病毒基因）的表達。
腫瘤抗原有多種分類方法，其中被普遍接受的有兩類方法。
一、根據腫瘤抗原特異性的分類
根據腫瘤抗原的特異性，可將腫瘤抗原分為腫瘤特異性抗原（tumor specific antigen, TSA）和腫瘤相關抗原(tumor associated antigen, TAA)。
（一）腫瘤特異性抗原
TSA僅表達于腫瘤組織，而不存在于正常組織。此類抗原乃通過腫瘤在同種系動物間的移植而被證實（圖18-1），故也稱為腫瘤特異性移植抗原（tumor specific transplantation antigen, TSTA）或腫瘤排斥抗原（tumor rejection antigen, TRA）。化學或物理因素誘生的腫瘤抗原、自發腫瘤抗原和病毒誘導的腫瘤抗原等多屬此類。
（二）腫瘤相關性抗原
TAA乃指存在于腫瘤組織或細胞，同時正常組織或細胞也可表達的抗原物質。此類抗原在腫瘤細胞的表達量遠超過正常細胞。胚胎抗原、分化抗原和過度表達的癌基因產物等。
二、根據腫瘤抗原產生機制的分類
（一）突變抗原
機體受到化學致癌劑或物理輻射等作用，某些基因發生突變而表達新抗原（如MUM-1抗原和P53等）。此類腫瘤抗原的特點是：免疫原性弱、特異性強、高度異質性。同一種化學致癌劑或物理輻射誘發的腫瘤，在不同種系、同種系的不同個體、甚至是同一個體的不同部位，其免疫原性各異。由于突變的腫瘤抗原間很少有交叉成分，故應用免疫學技術診斷和治療此類腫瘤有一定困難。
（二）病毒誘發的腫瘤抗原
多種腫瘤的發生與病毒感染有密切關系（表18-1）。能夠誘發腫瘤的病毒主要包括DNA病毒和RNA病毒，尤其是逆轉錄病毒。這類腫瘤抗原與化學、物理因素誘發突變的腫瘤抗原不同，無種系、個體和器官特異性，且具有較強的免疫原性。此類腫瘤抗原雖由病毒基因所表達，但與病毒本身基因表達的產物有區別，故被稱為病毒相關的腫瘤抗原，常見者如SV40病毒轉化細胞表達的T抗原、人類腺病毒誘發腫瘤細胞表達的E
（三）自發抗原
自發腫瘤是指迄今尚未闡明其發生機制的腫瘤，人類大部分腫瘤屬于此類。自發腫瘤表達的抗原大部分可能仍屬突變抗原，但其基因突變的誘因不詳。此類腫瘤抗原具有明顯的腫瘤特異性；部分類似于病毒誘發的腫瘤，具有共同抗原；某些自發腫瘤抗原是由所謂“沉默基因（silent gene）”在細胞惡變時表達。黑色素瘤抗原MAGE1～MAGE-12等屬自發腫瘤抗原。
（四）分化抗原
分化抗原是機體器官和細胞在發育過程中表達的正常分子。惡性腫瘤細胞通常停留在細胞發育的某個幼稚階段，其形態和功能均類似于未分化的胚胎細胞，稱為腫瘤細胞的去分化（dedifferentiation）或逆分化(retro-differentiation),故腫瘤細胞可表達其他正常組織的分化抗原，如胃癌細胞可表達ABO血型抗原，或表達該組織自身的胚胎期分化抗原。Melan-A、gp100和tyrosinase等屬于此類抗原。
（五）胚胎抗原
正常情況下胚胎抗原（fetal antigen）僅表達于胚胎組織，發育成熟的組織并不表達。常見的胚胎抗原有甲種胎兒球蛋白（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腫瘤免疫學診斷和免疫學治療的靶抗原。由于個體發育過程中對此類抗原已形成免疫耐受，故難以誘導機體產生針對胚胎抗原的殺瘤效應。
（六）過度表達的抗原
組織細胞發生癌變后，多種信號轉導分子的表達量遠高于正常細胞。這些信號分子可以是正常蛋白，也可以是突變蛋白，其過度表達還具有抗凋亡作用，可使瘤細胞長期存活。這類抗原包括ras、c-myc等基因產物。