肿瘤细胞是一群发生突变和恶性转化的自身细胞，其大部分成分与机体正常细胞相同，只有极少数异常蛋白质和多糖具有免疫原性。早期研究表明:致瘤病毒诱发的肿瘤免疫原性最强，化学致癌物诱导的肿瘤免疫原性次之,自发性肿瘤的免疫原性最弱。由于肿瘤细胞之间也存在免疫原性的差异，免疫原性较强的肿瘤细胞可以诱导有效的抗肿瘤免疫应答而易被清除，但是，免疫原性相对较弱的肿瘤细胞则能逃脱免疫系统的监视而选择性地增殖。经过机体对肿瘤的这一免疫选择(immunoselection)的过程，肿瘤的免疫原性越来越弱。
宿主对肿瘤抗原的免疫应答导致肿瘤细胞表面抗原减少或丢失，因此肿瘤细胞不被免疫系统识别,得以逃避宿主的免疫攻击,这种现象称为“抗原调变”(antigen modulation)。抗原调变这一现象在生长快速的肿瘤普遍存在。抗原调变可由于细胞内化作用或抗原抗体复合物脱落所致。这种肿瘤细胞表面抗原丢失仅反映肿瘤细胞表型的改变,经调变的细胞再次进入原宿主，抗原将重新诱发抗体产生。例如，有研究用单克隆和多克隆的转基因CTLs(特异识别天然肿瘤抗原P1A)与肿瘤细胞共培养，发现在该CTLs的选择压力下,P1A抗原可发生突变,最后变得不易被CTLs识别。其机制有多种，包括:改变MHC分子和抗原肽之间的相互作用:影响TCR对MHC分子抗原肽复合物的识别等。此外，一些非主要肿瘤抗原发生调变,对于肿瘤的逃逸也起着重要作用。某些非补体固定的抗肿瘤抗体可保护肿瘤细胞免受补体激活抗体的溶瘤作用。实验证明，当CTL识别的肿瘤抗原被封闭后，则有利于肿瘤的生长和转移。目前对抗体诱发的抗原调变报道较多,但T细胞免疫应答引起的细胞抗原调变尚未明确。
肿瘤细胞可释放可溶性抗原分子，这些游离的肿瘤抗原与抗肿瘤抗体结合形成复合物，复合物可通过抗体的Fc段与Mφ、NK细胞等的Fc受体结合，这种对抗肿瘤抗体的消耗和对Fc受体的封闭妨碍了免疫细胞发挥ADCC效应。肿瘤抗原可以经糖基化等方式隐藏，这一过程称为抗原遮蔽(shedding)。肿瘤细胞表面通常比正常细胞表达更多的糖脂和糖蛋白。肿瘤细胞表面抗原可被这些分子所遮盖，如糖被(glycocalyx)和包括唾液酸在内的黏多糖，称为隐蔽性抗原，从而无法被免疫系统识别。肿瘤细胞还可分泌刺激因子活化宿主的凝血系统，导致在肿瘤细胞外纤维蛋白“茧”(fibrin cocoon)的产生，隔离肿瘤抗原，使免疫细胞无从识别肿瘤抗原，导致肿瘤细胞逃逸免疫监控。
MHCI类分子提呈功能的缺乏常常是导致肿瘤免疫逃逸的主要原因之一。利用免疫组化与分子生物学技术分析组织标本及原代肿瘤细胞表面MHC抗原，发现其MHCI类分子的表达有不同程度的降低，且分化差的肿瘤细胞MHCI表达更弱，转移的肿瘤则最弱甚至消失。此外，大多实体瘤均不表达MHCI类分子，因此不能有效激活T辅助细胞。MHCI类分子的表达下调可由基因组的丢失、mRNA转录水平的降低和B2微球蛋白(β2- microglobulin)基因的突变等引起。研究发现在大量人肿瘤细胞系中，细胞内抗原加工和提呈所必需的LMP-1、LMP-2、TAP-1、TAP-2四种蛋白的 mRNA 表达低下或无法测出,具有一定的普遍意义。
共刺激分子的缺乏也是肿瘤逃逸的原因之一。目前研究较多的共刺激分子为B7家族，它们主要表达于DC及激活的B细胞和Mφ表面，而肿瘤细胞不表达这些分子。共刺激分子B7-1/ B7-2(CD80/CD86)与T细胞膜表面的CD28 分子结合，为T细胞充分活化提供了第二信号。因此，即使肿瘤细胞可以通过其表面的MHC分子将肿瘤抗原直接提呈给T细胞，但由于缺乏共刺激信号，也不能激活T细胞，导致T细胞免疫无应答甚至诱导耐受。这就是许多有免疫功能的宿主不能有效清除体内有免疫原性的肿瘤的主要原因。研究发现将B7基因转入弱或无免疫原性的肿瘤细胞中是不能激发免疫反应的,这说明肿瘤免疫原性是共刺激分子发挥作用的前提。此外，肿瘤细胞可能还缺乏其他共刺激分子如ICAM-I、 IFA-3、VCAM-1或HSA等。
一些肿瘤细胞还可以通过营造局部免疫赦免(immune privilege)以逃避免疫监视。大量实验结果表明，Fas/FasL系统在免疫赦免与逃逸中具有重要意义。Fas属于TNF受体家族，与其配体 FasL(FAS ligand)结合能介导细胞凋亡。T、NK等免疫细胞免疫活化后既表达FasL，也表达Fas受体;但肿瘤细胞如神经胶质瘤、结肠癌、肝细胞癌和黑色素瘤等虽能表达FasL，却下调或不表达Fas受体。当肿瘤细胞与效应性免疫细胞对垒时，尽管CTL或NK细胞能通过Fas/FasL 途径对肿瘤产生细胞毒效应，但一方面肿瘤细胞本身只表达少量或不表达Fas，使其可以免受自身或免疫细胞的攻击;另一方面肿瘤细胞通过主动表达 FasL对浸润的Fas阳性的效应细胞进行杀伤。因此，肿瘤细胞下调Fas受体和表达Fas配体对削弱机体免疫效应可能起着重要作用。
19世纪Paget提出“种子与土壤”学说(seed and soil hypothesis)，认为肿瘤是“种子”(癌细胞)在适宜“土壤”(微环境)中生长的结果。肿瘤的发生不仅取决于肿瘤细胞本身，而且还取决于肿瘤赖以生存的土壤，·即肿瘤微环境(tumor microenvironment)·。肿瘤微环境主要由多种浸润的免疫细胞和其他间质细胞及其所分泌的各种因子所构成，是肿瘤研究的核心和重点。正常组织微环境可以有效抑制癌细胞的生长并逆转肿瘤的表型，但肿瘤可通过重塑其周围的间质来形成支持其生长的微环境。其主要手段包括:通过分泌大量抑制性分子,来调整抗肿瘤效应性细胞与调节性细胞的比例和改变APC的表型/功能等,最终形成一个有利于肿瘤免疫逃逸的抑制性网络。值得注意的是，除了免疫抑制，越来越多的证据也表明肿瘤诱导的免疫活化/炎症反应对肿瘤的发生发展有着同样重要的意义。
肿瘤环境中存在一系列的胞内、膜表面型和分泌型的抑制分子，这些分子可以由肿瘤细胞本身产生，也可以由基质细胞和浸润的免疫细胞产生，主要包括:①免疫抑制性因子，如IL-10、IL-6、 IL-4、IL-13、TGF-B、PGE-2和M-S等;②共抑制信号及促凋亡分子，如B7-H1(PD-L1)、CTLA-4、 TRAIL和 FasL等;③趋化因子，如CCL2、CCL19、 CCL20和CCL21等;④代谢酶，如iNOS、IDO、 NADPH氧化酶和精氨酸酶等;⑤脉管生长因子，如VEGF、PDGF-BB和GF等。这些抑制分子与间质细胞共同形成稳定的免疫微环境，帮助肿瘤细胞逃逸机体的免疫监视并促进肿瘤进展。
(1)B7-Hs共抑制分子:T细胞活化除需要 TCR转导的第一信号外，还需要协同刺激分子转导的第二信号。如果缺少刺激分子的第二信号将会导致T细胞的无反应性或者是特异性免疫耐受。协同刺激信号是通过T细胞的协同刺激受体与相应配体相互作用介导的，其中经典的B7-1/ B7-2-CD28/CTLA-4协同刺激途径对细胞的活化和耐受起关键性调节作用。近年发现了B7家族的另一类起共抑制作用的新成员--B7-Hs共抑制分子。目前，肿瘤中研究比较清楚的B7-Hs分子为B7-H1。B7-H1(又名PD-L1)在大多数实体瘤组织中高表达，且往往与肿瘤患者的术后生存时间呈负相关。PD-L1主要通过以下途径抑制抗肿瘤细胞免疫:①通过与其受体PD-1结合，诱导效应T细胞发生凋亡或免疫应答无能(anergy);②在慢性炎症中，使效应T细胞发生免疫耗竭，继而不能产生抗肿瘤细胞因子和行使细胞毒性效应;③大量PD-L1分子在肿瘤细胞表面形成一个“盾牌”，保护PD-L1肿瘤细胞免受效应细胞的毒性和溶解;④肿瘤相关的PD-L1APC能使T细胞分泌IL-10,抑制抗肿瘤免疫应答;⑤协同Treg起免疫抑制功能。近年来大量临床实验证明，封闭 PD-L1或者其受体PD-1有助于恢复机体的抗肿瘤免疫应答，已成为抗肿瘤治疗的重要手段。
近年的临床和实验研究均已证实:肿瘤的形成是癌细胞及基质(stroma)中多种细胞相互作用的共同结果。肿瘤基质由免疫细胞、成纤维细胞、血管内皮等细胞成分以及细胞外基质构成。其中,抑制性的免疫细胞对肿瘤的免疫逃逸起了重要作用。下面从来源和功能的角度，介绍几种最重要的肿瘤相关免疫细胞。
2.肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages,TAM) 巨噬细胞是实体瘤组织中数量最多的APC,大多由外周血的单核细胞迁移和分化而成，也有部分可通过自我增殖进行补充。受肿瘤环境分泌的CCL2(MCP-1)等趋化因子作用，外周血单核细胞可浸润到肿瘤组织,在肿瘤细胞及其微环境的影响下进一步分化发育成 Mφ;实体瘤中常见的瘤内局部低氧和坏死，也能招募巨噬细胞的进一步浸润。这种浸润到实体瘤中的Mφ称为肿瘤相关巨噬细胞(TAM)。TAM 的功能作用具有时空特异性，在不同肿瘤、同一个肿瘤的不同部位/区域、不同发展阶段可展现出不同的功能。在肝癌、肺癌和乳腺癌等肿瘤组织中,TAM与肿瘤的生长和转移密切相关,其数量与肿瘤的恶性程度和不良预后显著相关。TAM对肿瘤的作用具有“两面性”:一方面激活的Mφ通过直接吞噬和产生TNF等效应因子间接杀伤肿瘤细胞;另一方面，TAM可呈现出抑制表型，通过多种机制在肿瘤发生发展和转移过程中起了“帮凶”的作用，主要有:①大量表达和分泌表皮生长因子(EGF)、血小板源性生长因子(PDGF)、TGF-β、肝细胞生长因子(HGF)和基质金属蛋白酶(MMPs)直接促进肿瘤生长、转移和侵袭;②分泌血管内皮生长因子(VEGF)等促血管生成因子直接促肿瘤血管生成作用;③低表达抗原提呈分子HLA-DR而高表达免疫抑制性的PD-L1(B7-H1),导致T细胞不能被有效活化继而转向免疫耐受;④分泌大量抗炎因子IL-10和TGF-β来抑制局部抗肿瘤细胞免疫反应;⑤扩增或分泌细胞因子趋化免疫抑制性亚群，如TH2、Treg等，抑制获得性免疫应答。
3.髓系来源的抑制性细胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSC)在荷瘤小鼠的脾脏、血液及肿瘤组织广泛存在着一群具有免疫抑制功能的细胞群体，来源于骨髓祖细胞和未成熟髓系细胞，是DC、Mφ或粒细胞的前体，称为髓系来源的抑制性细胞(MDSC)。MDSC主要从两方面促进肿瘤的发展:①表达多种促血管生成因子,直接促进肿瘤血管形成:②通过高表达的ARG1,iNOS 和 ROS 等来抑制T细胞介导的适应性抗肿瘤免疫以及NK与 Mo介导的天然免疫应答，例如，表达精氨酸酶 I来分解T细胞赖以活化的精氨酸，下调TCR链及抑制归巢受体CD62L的表达:诱导Treg的产生:分泌IL-10抑制Mφ和DC的功能，阻断 NKG2D或通过膜型TGF-β抑制NK细胞功能。
4.其他抑制性细胞DC是体内唯一能活化初始性T细胞的专职 APC。越来越多的证据显示，体内存在一群可诱导免疫抑制的DC亚群调节性 DC,可以通过诱导T细胞亚群向Treg分化和下调TH1/TH2的比值等影响机体免疫状态。肿瘤中的DC有多种诱导肿瘤免疫逃逸的机制:①低抗原提呈能力,低表达抗原提呈分子和共刺激分子,高分泌IL-10等抑制型细胞因子,低分泌 IL-2;②影响 Treg 的产生和功能;③通过活性氧、 IDO 等代谢途径，诱导T细胞凋亡;④影响B细胞的功能。新近发现NK细胞可以通过细胞表面一系列活化性和抑制性受体(例如CD96,TIGIT等)之间的平衡,参与抗肿瘤免疫应答;然而在肿瘤局部受到肿瘤或其他相关免疫细胞上异常表达的配体影响，肿瘤浸润NK细胞往往表现为“免疫耗竭”状态,限制了其抗肿瘤潜能的发挥。因此，研究诱发NK细胞功能耗竭的关键节点，有望成为抗肿瘤免疫治疗的新策略。此外，近年研究还发现，肿瘤相关粒细胞(tumor-associated neutrophils,TAN)浸润水平较高的肿瘤患者具有较高的复发率和较短的存活期。TAN促进肿瘤进展的机制包括:①通过产生 TNF-α和IL-1β等来加强局部组织微环境中的慢性炎症:②分泌大量的促肿瘤转移因子，如GF和抑瘤素M(OSM);③持续表达基质金属蛋白酶9(MMP9)来促进肿瘤血管生成。
炎症反应是宿主对病原感染以及组织受损伤时所产生的一系列保护性应答，包含了早期的免疫活化和后期的炎症消退与组织修复等步骤，该过程受到免疫系统的精密调控。长期以来，病理学家认为肿瘤和非肿瘤组织中均存在大量来自先天和获得性免疫系统的炎性细胞，而且它们在这两类组织中呈现出相似的活化状态。近年的研究已清楚表明，几乎每一个肿瘤病灶中都浸润着免疫细胞;更有意思的是，这些浸润的免疫细胞也可处于活化状态。然而，肿瘤相关的炎症反应是把“双刃剑”,其积极的生理意义在于激活机体免疫反应清除肿瘤,但持续的“不可控炎症反应(unresolving inflammation)”会导致肿瘤发生并加快疾病进展。此外，越来越多的临床证据表明:炎症反应,特别是低强度和持续的慢性炎症，可通过促进肿瘤细胞突变或选择性存活来逃避免疫系统的监控。虽然关于炎症是如何在“抗肿瘤’与“促肿瘤”之间进行转换的机制目前尚不完全清楚，但一般认为:组织局部微环境,通过调节炎症网络或“炎症的内容”,决定了炎症究竟是起着清除还是帮助肿瘤的作用。下面从来源和功能的角度,介绍肿瘤相关促炎症反应对肿瘤发生发展的影响。