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多形性胶质母细胞瘤（GBM）细胞可以通过产生抗炎细胞因子及趋化因子而参与免疫抑制微环境的产生和维持。由于免疫细胞可以进入大脑,GBM表达的多种肿瘤抗原均可以作为免疫治疗的靶点,因此,免疫治疗成为治疗GSM的一种重要手段。常见免疫治疗方法有针对免疫抑制检查点的抗体疫苗Ipilimumab;主动免疫治疗：常见方法有传递肿瘤相关抗原、输入摄取肿瘤抗原的树突状细胞和肿瘤细胞疫苗,如癌症疫苗;被动免疫治疗：利用抗体如贝伐单抗。肿瘤和外周血中T细胞受体β链基因及磷酸-信号传导与转录激活子信号可预测免疫疗法的疗效。