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研究背景及目的： 脑转移是晚期非小细胞肺癌（NSCLC）重要的临床表现之一，也是其主要的致死因素。目前针对NSCLC脑转移的治疗手段不尽人意，预后较差。近年来，靶向程序性细胞死亡-1（PD-1）或程序性死亡配体1（PD-L1）治疗在晚期NSCLC中取得了令人瞩目的临床疗效。尤其PD-1 抑制剂在NSCLC 脑转移中同样表现出持久疗效，但其客观缓解率在原发灶和脑转移灶中却不尽相同。因此，深入揭示其内在原因对PD-1/PD-L1抑制剂临床应用有重要的指导意义。 PD-L1表达状况是PD-1/PD-L1阻断治疗的主要疗效预测指标之一，其全面评价对患者筛选及疗效评价至关重要。研究表明PD-L1的表达具有异质性，常因肿瘤微环境和组织学类型等差异而发生变化。肿瘤组织中 CD8+肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）与PD-L1表达关系密切。CD8+TILs浸润密度同样被认为是PD-1/PD-L1抑制剂重要的疗效预测指标，在包括NSCLC在内的多种肿瘤中都表现出较好的预测价值。然而，迄今为止，对于NSCLC脑转移的患者，两种预测指标是否具有较好的一致性鲜有报道，尤其对于原发灶与脑转移灶内两种预测指标与患者预后的关系更是亟待阐明。 本研究着眼于全面评价 NSCLC 原发灶与脑转移灶内肿瘤细胞（TCs）和肿瘤浸润免疫细胞（ICs）上PD-L1的表达，并分析原发灶和脑转移灶内PD-L1表达与患者临床病理特征之间的关系及其预后价值。此外，我们还比较了NSCLC癌巢和间质中配对样本之间CD8+TILs的浸润情况，探讨了影响CD8+TILs密度一致性的临床因素，阐明了肺原发灶和脑转移灶中CD8+TILs浸润与患者生存之间的关系。 研究方法： 收集2006年1月-2014年9月间中国人民解放军第三军医大学附属三家医院（包括西南医院、新桥医院及大坪医院）收治并确诊的NSCLC脑转移患者25例。NSCLC诊断均有病理学证据，脑转移诊断依据患者临床症状、体征并经影像学或术后病理证实。所有患者均有完整的临床资料（包括：年龄、性别、吸烟史、KPS评分、肿瘤分期、病理类型、脑转移灶大小及个数、病理确诊NSCLC到影像学发现脑转移灶的时间间隔等）和随访资料，获得第三军医大学附属新桥医院伦理委员会的批准以及患者或患者家属的知情同意。 对上述患者配对的肺原发灶和脑转移灶石蜡切片标本进行免疫组织化学（IHC）染色，同时检测其中TCs和ICs上PD-L1表达，对比肺原发灶和脑转移灶内PD-L1表达差异并分析该差异与临床病理特征之间的关系；分别阐明原发灶和脑转移灶内 PD-L1表达与患者临床病理特征及总生存时间之间的关系；将肿瘤组织划分为癌巢区和间质区，采用IHC检测CD8+TILs的浸润数量，比较原发灶与脑转移灶之间CD8+TILs浸润差异，以及该差异性与临床病理特征的关系；分析原发灶与脑转移灶内CD8+TILs密度与患者预后的相关性。 研究结果： 1. PD-L1表达的异质性。 （1） 仅有16%肺原发灶样本中TCs和ICs上PD-L1染色均为阳性；32%的脑转移灶样本中TCs和ICs上同时表达PD-L1。 （2） 脑转移灶内PD-L1的表达显著高于配对的肺原发灶中PD-L1表达（P=0.025）。 （3） 28%患者肺原发灶与脑转移灶之间TCs上PD-L1表达不一致；40%的患者原发灶和脑转移灶之间ICs上PD-L1表达存在差异。 （4） 原发灶和脑转移灶之间TCs上PD-L1表达的差异性与脑转移发生的时间有关（P= 0.021）。 2. PD-L1表达与患者临床病理特征及生存期之间的关系。 （1） 脑转移灶中ICs上PD-L1表达水平与患者性别相关（P=0.007）：男性患者明显低于女性患者（5% vs.15%）。 （2） 本研究中PD-L1表达水平与患者生存时间无关（P＞0.05）。 3. CD8+TILs浸润的异质性。 （1） 相较于肺原发灶，脑转移灶中CD8+TIL的浸润明显减少（P=0.047）。 （2） 48%NSCLC患者配对病灶癌巢内CD8+TILs浸润不一致；36%患者配对病灶间质内CD8+TILs浸润存在差异。 （3） 配对病灶间质内CD8+TILs数量不一致与脑转移发生时间有关（P=0.017）。 4. CD8+TILs密度与患者生存期之间的关系。 脑转移灶间质内CD8+TILs浸润与患者生存时间显著正相关，脑转移灶间质内高密度CD8+TILs浸润较低密度CD8+TILs浸润预后更好（P=0.031）。 结论： PD-1/PD-L1阻断治疗的两个主要疗效预测标志物：PD-L1表达及CD8+TILs浸润密度，在 NSCLC 原发灶与脑转移灶之间存在空间、时间异质性，且脑转移灶间质内CD8+TILs 浸润与患者生存时间显著正相关，提示可作为重要的预后指标。本研究为PD-1/PD-L1 抑制剂治疗的病人筛选和疗效评价提供了重要的理论依据，有助于更多的NSCLC脑转移患者在PD-1/PD-L1抑制治疗中获益。