PD-L1高表达预示EGFR突变非小细胞肺癌奥希替尼疗效不佳及其免疫调控机制研究

《iScience》：A translational study on the survival and molecular mechanism of PD-L1 expression in EGFR-mutant NSCLC treated with osimertinib

本研究针对EGFR突变非小细胞肺癌(NSCLC)患者一线奥希替尼治疗中PD-L1表达的预后价值不明确的问题，通过分析317例患者临床数据发现PD-L1 TPS≥50%与较短无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)显著相关。机制研究揭示CD56brightNK细胞通过IFN-γ/STAT3轴调控PD-L1表达，为PD-L1作为预后生物标志物和联合免疫治疗提供理论依据。

　　

肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因，其中非小细胞肺癌(NSCLC)占比最高。对于存在表皮生长因子受体(EGFR)突变的晚期NSCLC患者，奥希替尼作为第三代EGFR酪氨酸激酶抑制剂(TKI)已成为标准一线治疗方案。然而，尽管大多数患者能从奥希替尼治疗中获益，仍有一部分患者会出现早期耐药，这凸显了寻找预测性生物标志物以指导治疗策略的迫切需求。

程序性死亡配体1(PD-L1)作为关键的免疫检查点分子，在肿瘤免疫逃逸中扮演核心角色。既往研究表明，EGFR通路激活可能通过上调PD-L1表达促进免疫逃逸，暗示PD-L1可能是EGFR-TKI耐药的潜在机制。然而，PD-L1表达在EGFR驱动型NSCLC中的预后意义仍存在争议，特别是在一线奥希替尼治疗背景下，其与总生存期(OS)的关系尚未明确建立。

为了解决这一临床难题，中南大学湘雅医学院附属肿瘤医院的研究团队开展了一项转化医学研究，成果发表在《iScience》期刊上。该研究旨在阐明PD-L1表达对EGFR突变NSCLC患者一线奥希替尼治疗生存预后的影响，并深入探索PD-L1表达的分子调控机制。

研究人员首先构建了大规模真实世界队列，筛选了4369例EGFR突变肺腺癌患者，最终纳入317例接受一线奥希替尼治疗的III-IV期患者。根据肿瘤比例评分(TPS)将患者分为PD-L1低表达组(TPS<50%，250例)和PD-L1高表达组(TPS≥50%，67例)。通过生存分析和多因素Cox回归模型评估PD-L1表达的预后价值。

为探索分子机制，团队对28例患者的基线肿瘤组织进行转录组测序，采用生物信息学方法分析差异表达基因和信号通路。同时，通过流式细胞术分析26例患者外周血中免疫细胞亚群比例，利用免疫组化检测17例肿瘤组织中STAT3蛋白表达。体外实验方面，选用PC-9(低PD-L1)和HCC827(高PD-L1)等EGFR突变NSCLC细胞系，通过STAT3过表达/敲低、IFN-γ刺激、抑制剂处理等方法，结合蛋白质印迹、流式细胞术、免疫荧光等技术验证信号通路。

患者筛选与基线特征

研究纳入的317例患者中，PD-L1高表达占比21.1%，高于既往报道。两组患者在年龄、性别、吸烟史、ECOG评分、脑转移、肝转移等基线特征上无显著差异，确保了比较的可靠性。

高PD-L1表达与不良生存结局相关

全队列中位无进展生存期(PFS)为17.4个月，中位总生存期(OS)为37.5个月。虽然PD-L1高表达组与低表达组的客观缓解率(ORR)无显著差异(70.1% vs. 68.8%)，但PD-L1高表达组的中位PFS显著缩短(12.2 vs. 21.5个月，p<0.001)，OS也显著降低(31.9 vs. 38.9个月，p=0.025)。多因素分析确认PD-L1高表达和肝转移是PFS和OS的独立不良预后因素。

IFNG和IL-6/JAK/STAT3信号通路上调

转录组分析显示，PD-L1高表达肿瘤中CD274(PD-L1)、IFNG(IFN-γ)和IL-6表达升高。通路富集分析发现IFN-γ信号和IL-6-JAK-STAT3信号通路显著上调。免疫细胞浸润分析显示PD-L1高表达肿瘤中免疫抑制细胞(如髓源性抑制细胞、调节性T细胞)浸润增加，特别是CD56^brightNK细胞显著富集。

高PD-L1表达与CD56^brightNK细胞增多相关

流式细胞术验证显示，PD-L1高表达患者外周血中CD56^bright(CD56+CD16-) NK细胞比例显著高于低表达组，而CD56^dim(CD56+CD16+)与CD56^brightNK细胞比值降低，证实了免疫调节性CD56^brightNK亚群的富集。

STAT3在PD-L1高表达肿瘤中表达升高

免疫组化结果显示，PD-L1高表达肿瘤组织中STAT3蛋白水平显著升高，STAT3阳性细胞比例明显增加，进一步支持STAT3在PD-L1高表达肿瘤中的参与。

IFN-γ通过STAT3激活诱导PD-L1表达

体外实验证实，多种EGFR突变NSCLC细胞系中CD274与IFNG表达呈正相关。IFN-γ处理可增加STAT3磷酸化和PD-L1表达。STAT3过表达上调PD-L1，而STAT3敲低或抑制剂C188-9处理则降低PD-L1表达。免疫荧光显示STAT3过表达或IFN-γ刺激后出现STAT3核转位。此外，奥希替尼可抑制EGFR和STAT3磷酸化，从而降低PD-L1表达水平。调控PD-L1表达可影响奥希替尼的细胞毒性效应：PD-L1过表达降低肿瘤细胞对奥希替尼的敏感性，而PD-L1敲低则增强其细胞毒性。

讨论与意义

本研究通过整合临床数据、转录组分析、免疫细胞检测和体外实验，首次在真实世界队列中证实基线PD-L1高表达(TPS≥50%)是EGFR突变肺腺癌患者一线奥希替尼治疗的不良预后因素。研究首次发现PD-L1高表达患者中CD56^brightNK细胞富集，并阐明其通过IFN-γ/STAT3轴调控PD-L1表达的分子机制。

这些发现具有重要的临床意义：首先，PD-L1表达可作为EGFR突变NSCLC患者奥希替尼治疗的预后生物标志物，有助于风险分层和治疗决策；其次，阐明CD56^brightNK细胞/IFN-γ/STAT3/PD-L1轴为联合治疗提供新靶点，提示针对该通路的免疫联合策略可能改善PD-L1高表达患者的治疗结局。

研究也存在一定局限性，如体外模型难以完全模拟肿瘤免疫微环境的复杂性，未来需要纳入更多微环境因素进行验证。尽管如此，该研究深化了我们对EGFR-TKI耐药免疫生物学的理解，为开发靶向治疗与免疫调节相结合的新策略提供了重要依据。