PD-L1是临床治疗有效性的标志物之一，在针对许多适应症（如晚期膀胱癌、晚期宫颈癌等）的临床试验中发现不同PD-L1表达水平的患者在PD-(L)1单抗的治疗过程中具有显著差异，PD-L1表达水平越高的患者对应的治疗效果越好。
PD-L1表达量≥50%的患者人群占NSCLC的20%-25%，但部分PD-L1低表达的患者也有较好的应答。NCCN指南明确提出对于无明确驱动基因突变的NSCLC患者，如果PD-L1表达量≥50%可将PD-1单抗作为一线治疗；如果PD-L1表达量≥1%，可将PD-1单抗作为二线治疗。部分PD-L1低表达的患者也有较好应答原因是，各企业对于PD-L1的检测缺乏统一的标准；另外PD-L1分子的表达非常动态，在肿瘤组织中分布不均匀，容易造成假阴性。
MMR基因是DNA错配修复基因，它的表达缺失可引起DNA复制过程中错配的累积，导致微卫星不稳定（MSI）的发生。第一个被发现的与MSI相关肿瘤是遗传性非息肉性结肠直肠癌，MSI在不同肿瘤中的发生率不同，如子宫内膜癌为30%、结肠腺癌为18%、胃腺癌为17%。PD-1单抗Keytruda成为首个非依照肿瘤来源的抗癌药物，获批用于MSI-H/dMMR的实体瘤治疗，不受肿瘤发生部位及组织学类型的限制。
对于微卫星稳定（MSS）患者用PD-(L)1治疗并无显著效果。某医药公司近期开展的一项临床试验将PD-L1抑制剂阿特珠单抗和MEK抑制剂考比替尼联用，观察对于MSS患者是否有效，入组的363名患者有95%为微卫星稳定的状态（MSS）。入组患者分为了三组：第一组PD-L1抑制剂阿特珠单抗+ MEK抑制剂考比替尼；第二组单用阿特珠单抗；第三组使用瑞戈非尼。最终试验失败，三组患者的OS没有显著差异，阿特珠单抗+考比替尼的OS不比瑞戈非尼更好，单用阿特珠单抗也不比瑞戈非尼在OS上有所改善。
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