PD-L1表达有如下特征：（1）呈连续性表达模式，即肿瘤中可能有0%-100%的细胞表达PD-L1；（2）表达可能随着治疗（免疫、化疗、放疗或抗血管生成治疗等）发生改变；（3）不同瘤种、不同组织学类型的肿瘤以及同一肿瘤内部不同区域PD-L1表达不同。目前已有多项临床试验认为PD-L1可以作为预测晚期NSCLC免疫治疗疗效的生物标志物，并得到了NCCN和CSCO指南的一致推荐。然而，并非所有的PD-(L)1抑制剂都需要检测PD-L1，这就需要我们区分伴随诊断及补充诊断的概念。目前，PD-L1检测还存在很多问题，包括检测平台、时空变化及检测细胞类型等。因此，PD-L1是不完美的疗效预测生物标志物。

TMB是指肿瘤基因组去除胚系突变后的非同义突变的体细胞突变数量。目前认为，肿瘤TMB越高，新抗原产生就越多，肿瘤免疫原性就越高，因此，T细胞抗肿瘤反应越强。大量研究已经表明，TMB与PD-(L)1抑制剂在多个瘤种的疗效相关。因此，NCCN指南认为TMB是新兴的疗效预测生物标志物。然而，TMB并非总是与免疫检查点抑制剂治疗应答相关，其原因是肿瘤以逐步进化的方式发展，从而创造了克隆层级；克隆性突变（或同质性肿瘤）产生的新抗原可能比来自亚克隆突变（或异质性肿瘤）的新抗原更能有效的引起肿瘤免疫应答。此外，bTMB并不能取代组织TMB，两者是互相补充的关系；TMB与PD-L1表达不/弱相关；NGS检测TMB分析非常费时，价格昂贵，技术要求高，提供的数据复杂；TMB阈值尚无明确定义。因此，TMB也是不完美的疗效预测生物标志物。

错配修复（MMR）系统是生物进化的“保卫者，具有修复DNA碱基错配的功能，可以维持基因组的稳定性和降低自发性突变。微卫星不稳定性（MSI）常由MMR功能缺陷（dMMR）引起。多项临床研究表明，MSI-H/dMMR实体瘤可从免疫治疗中显著获益。基于5个临床试验共149例患者ORR为 39.6%的结果，2018年5月23日，FDA宣布加速批准Keytruda用于对具有特定遗传（生物标志物）特征的癌症患者的治疗。这是美国FDA首次不依照肿瘤的组织来源，而是基于生物标志物批准的抗肿瘤疗法。大多数MSI-H的样本同时表现为高TMB，然而，仅16%高TMB样本表现为MSI-H。因此，MSI-H与TMB是部分重叠的疗效预测生物标志物。