본 명세서에서는 개체로부터 분리된 생물학적 시료에 대한, ITGAE, ID2, IFNG, CD7, CXCR6, PRF1, GZMA, GZMB, GNLY, GZMK, GZMH, GZMM, HAVCR2 및 LAG3 중 적어도 하나의 마커 유전자에 대한 mRNA 또는 이의 단백질의 수준을 측정하는 단계, 및 측정된 마커 유전자에 대한 mRNA 또는 이의 단백질의 수준을 기초로 개체에 대한 면역 항암 요법의 치료 반응을 결정하는 단계를 포함하는, 폐암에서 면역 항암 요법에 대한 치료 반응 예측 방법을 제공한다.