Kasvaimen antigeenit ovat syöpäsolujen tuottamia epänormaaleja proteiineja. Isännän keho reagoi näihin antigeeneihin ja tunnistaa ne epänormaaliksi. Tuumoriantigeeneille on useita mahdollisia sovelluksia, jotka vaihtelevat tiettyjen antigeenien testaamisesta oppiakseen lisää kasvaimesta ja rokotteiden kehittämisestä tietyntyyppisille syöpille. Useat syöpätutkijat tutkivat näitä antigeenejä saadakseen lisätietoja niiden muodosta ja toiminnasta.
Terveessä ihmiskehossa immuunijärjestelmä on oppinut sivuuttamaan kehossa normaalisti esiintyvät proteiinit ja hyökkäämään proteiineihin, jotka näyttävät luonteeltaan vierailta. Kasvaimen antigeenien tapauksessa normaalit solut muuttuvat ja alkavat kasvaa hallitsemattomasti, ja mutaatio voi johtaa epänormaalien proteiinien kehittymiseen, jotka immuunijärjestelmä voi nähdä ja hyökätä. Vaikka immuunijärjestelmä ei välttämättä voi tappaa kaikkia epänormaaleja soluja, se voi aiheuttaa tulehdusta ja siihen liittyviä ongelmia kasvaimen kasvukohdan ympärillä.
Jotkut antigeenit ovat kasvainspesifisiä, ja ne liittyvät vain tuumorikasvuun. Toiset liittyvät kasvaimeen, mikä tarkoittaa, että niitä voi esiintyä kasvaimissa tai tavallisissa soluissa. Käyttämällä tunnettuja antigeenejä lääkäri voi testata tuumorikasvua saadakseen lisätietoja niistä ja mistä ne ovat peräisin etsimällä tiettyjä kiinnostavia antigeenejä. Tutkijat tutkivat myös kasvaimia tavoitteenaan tunnistaa uusia antigeenejä, joita voidaan käyttää testauksessa ja diagnoosissa.
Yksi mahdollinen sovellus tuumoriantigeeneille on syövän hoito. Käyttämällä tuumorispesifisiä antigeenejä voitaisiin kehittää hoito näiden antigeenien kohdentamiseksi, jolloin lääkäri voi antaa lääkeannoksen suoraan kasvaimeen vahingoittamatta muita kehon osia. Koska monet syövän hoidot ovat erittäin tuhoisia ja syrjimättömiä, kohdennetulla lääkityksellä voi olla suuri ero syövän hoidossa, koska se on tehokkaampaa ja vähemmän haitallista potilaalle ja vähentää lääkityksen sivuvaikutuksia.
Kasvainantigeenejä voitaisiin mahdollisesti käyttää myös rokotteiden kehittämisessä tietyntyyppisille syöpille. Rokotteet altistavat kehon kontrolloidulle antigeeniannokselle, jolloin immuunijärjestelmä voi kehittää vasta -aineita, jotka hyökkäävät kyseistä antigeenia vastaan, jos se havaitaan tulevaisuudessa. Kasvainantigeenejä voitaisiin käyttää samalla tavalla opettamalla keho hyökkäämään ja tappamaan syöpäsoluja, jos se tunnistaa ne. Koska syövät ovat niin vaihtelevia, ei olisi mahdollista luoda yhtä rokotetta suojaamaan kaikkia kasvaimia vastaan, mutta erityisiä yleisiä kasvaimia voitaisiin kohdistaa eri rokotteilla.