PD-L1在ALK阳性非小细胞肺癌中的表达特征及临床意义

Expression Characteristics and Clinical Significance of PD-L1 in ALK-Positive Non-Small Cell Lung Cancer

摘要: 程序性死亡配体1 (PD-L1)在非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)中的表达已成为预测免疫检查点抑制剂疗效的重要生物标志物。然而，在ALK阳性NSCLC这一特殊分子亚型中，PD-L1 (programmed death ligand 1, PD-L1)的表达特征及其临床意义仍存在较大争议。现有研究显示，ALK阳性NSCLC中的PD-L1表达具有显著异质性，与EGFR突变型NSCLC相比可能呈现不同的表达模式。此外，PD-L1表达水平可能影响ALK抑制剂与免疫治疗的联合疗效，但相关临床证据仍有限。深入阐明PD-L1在ALK阳性NSCLC中的生物学特征，将有助于推动这一患者群体的精准治疗。本文旨在综述ALK阳性NSCLC中PD-L1表达的研究进展，重点探讨其表达水平、检测方法、与临床病理特征的相关性以及对治疗策略的指导价值。

Abstract: Programmed death ligand 1 (PD-L1) expression in non-small cell lung cancer (NSCLC) has become an important biomarker for predicting the efficacy of immune checkpoint inhibitors. However, the expression characteristics of PD-L1 (programmed death ligand 1, PD-L1) and its clinical significance in ALK-positive NSCLC, a specific molecular subtype, are still controversial. Existing studies have shown that PD-L1 expression in ALK-positive NSCLC is characterized by significant heterogeneity and may show a different expression pattern compared with EGFR-mutant NSCLC. In addition, the level of PD-L1 expression may affect the combined efficacy of ALK inhibitors and immunotherapy, but relevant clinical evidence remains limited. In-depth elucidation of the biological characteristics of PD-L1 in ALK-positive NSCLC will help to advance precision therapy in this patient population. The aim of this article is to review the research progress of PD-L1 expression in ALK-positive NSCLC, focusing on its expression level, detection methods, correlation with clinicopathologic features, and guidance value for therapeutic strategies.

1. 引言

肺癌是最常见的恶性肿瘤之一，也是中国癌症死亡的主要原因[1]。非小细胞肺癌(non-small-cell lung cancer, NSCLC)占肺癌病例的85%以上，间变性淋巴瘤激酶(ALK)基因重排是NSCLC中重要的驱动基因改变，约占3%~7%的病例[2]。随着多种ALK酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)的开发，ALK阳性NSCLC患者的预后已显著改善。与此同时，免疫检查点抑制剂(ICIs)在NSCLC治疗中也取得了突破性进展，程序性死亡配体1 (PD-L1)能够与T细胞上的程序性死亡受体1 (programmed death receptor 1, PD-1)结合，抑制T细胞的活性和促进调节性T细胞的分化，抑制免疫反应[3]。当前，PD-L1的表达水平已成为预测ICIs疗效的重要生物标志物[4]。

然而，在ALK阳性NSCLC这一特殊亚型中，PD-L1的表达特征及其临床意义仍不明确。有研究表明，ALK阳性肿瘤可能具有独特的肿瘤微环境特征，这可能影响PD-L1的表达模式和对免疫治疗的反应[5]。此外，随着ALK抑制剂与免疫治疗联合策略的探索，了解PD-L1在ALK阳性NSCLC中的表达情况变得尤为重要[6]。在大多数情况下，当肿瘤细胞的PD-L1表达水平较高时，对免疫检查点抑制剂的治疗反应更佳。一些研究发现，EGFR-TKI的耐药性可以诱导PD-L1上调，进而通过上调PD-L1表达来改变肿瘤微环境(TME) [7]。本文旨在系统综述ALK阳性NSCLC中PD-L1的表达情况，探讨ALK阳性患者肿瘤微环境及变化、ALK基因突变与PD-L1信号传导通路之间的联系，为临床治疗和未来研究提供参考。

2. PD-L1在ALK阳性NSCLC中的表达水平

2.1. 总体表达情况

多项研究对ALK阳性NSCLC中PD-L1的表达情况进行了评估，结果显示其表达存在较大异质性。一项包含441例NSCLC患者的研究发现，ALK融合阳性率为1.9%，而PD-L1表达的总体阳性率为57.8% [2]。另一项研究使用22C3 pharmDx试剂盒检测PD-L1表达，将患者分为无表达(<1%)、低表达(1%~49%)和高表达(≥50%)三组，结果显示，在ALK阳性患者中，33%不表达PD-L1，38%表现为低表达，29%表现为高表达[8]。ATLANTIC研究显示[9]，在EGFR+/ALK+非小细胞肺癌患者中，肿瘤中较高的PD-L1表达与较高的客观反应有关，这表明抗PD-1/PD-L1疗法有可能成为晚期NSCLC的三线(或更高)治疗方法。此外，肿瘤细胞中的PD-L1表达水平也可能参与EGFR+/ALK+非小细胞肺癌患者的整体反应，通过免疫逃逸产生ALK-TKI获得性耐药[7]。这些数据表明，在ALK阳性的非小细胞肺癌患者中，PD-L1的表达呈现连续分布的特点，而不是简单的“阳性”或“阴性”的二分法，并且免疫治疗在EGFR+/ALK+非小细胞肺癌患者中的调控作用有待进一步揭示。

2.2. 与其他分子亚型的比较

PD-L1的表达水平在NSCLC不同分子亚型中或存在显著差异。有研究纳入385例NSCLC患者进行分子特征检测，结果显示，EGFR突变占比最高，达53.2%；EML4-ALK重排、KRAS突变、HER2突变的占比则分别为4.7%、4.2%和2.3% [10]。尽管该研究未直接对比各分子亚型间PD-L1表达的差异，但已为后续开展相关分析奠定了坚实的分子流行病学基础。另一项聚焦少见基因改变(AGAs)的研究发现，在METex14跳跃突变的NSCLC患者中，44.4%的病例PD-L1肿瘤比例评分(TPS) ≥ 50%；进一步分析预后情况可见，PD-L1表达水平 < 1%、1%~49%及≥50%的患者，其24个月总生存率分别为45.4%、56.3%和81.5% [11]。上述结果提示，携带不同驱动基因改变的NSCLC，可能具有不同的PD-L1表达特征，且这种表达差异或与患者预后密切相关。

3. PD-L1检测方法学

3.1. 常用检测方法

PD-L1表达的准确评估有赖于标准化的检测流程与判读标准。目前，PD-L1的直接检测方法主要包括基于组织样本的免疫组织化学法、具有单细胞分辨率优势的RNAscope原位杂交技术、无创性的核医学显像探针技术，以及新兴的血浆游离PD-L1检测等。此外，其他一些与肿瘤免疫微环境相关或具有预测免疫治疗疗效潜力的生物标志物也受到关注，例如微卫星不稳定性、肿瘤突变负荷、错配修复缺陷及肿瘤浸润淋巴细胞等[12]。这些标志物可作为PD-L1检测的补充信息，共同用于评估患者的免疫状态。

3.1.1. 免疫组织化学技术(IHC)

免疫组织化学(Immunohistochemistry, IHC)是当前临床最广泛使用的PD-L1检测方法。该方法通过特异性抗体识别肿瘤组织中PD-L1蛋白的表达水平，具有操作简便、结果直观的优点，能够直接反映肿瘤细胞及肿瘤微环境中PD-L1的表达情况，从而预测患者对PD-1/PD-L1抑制剂的应答率[13]。然而，不同厂家开发的PD-L1抗体(如22C3、28-8、SP142、SP263)使用不同的检测平台和判读标准，导致结果可比性较差，缺乏统一的“金标准”[14]。为提高准确性，免疫组化双重染色技术被应用于胸腺肿瘤和非小细胞肺癌中，可区分肿瘤细胞与其他免疫细胞中的PD-L1表达，提升判读一致性[15]。

3.1.2. RNAscope技术

RNAscope是一种基于碱基互补配对原理的RNA原位杂交技术，用于检测PD-L1 mRNA的表达水平。其优势在于无需依赖抗体，采用独特的双“Z”探针设计和信号放大系统，具有高特异性与单分子敏感性，适用于福尔马林固定石蜡包埋组织。研究表明，在乳腺癌中，RNAscope检测PD-L1 mRNA的结果与IHC检测蛋白表达具有一致性，提示其作为生物标志物的潜力[16]。

3.1.3. 核医学显像探针技术

核医学显像探针技术[17]是一种可非侵入性地在活体内检测PD-L1表达水平的新兴方法，具有成为PD-L1检测金标准的潜力。该技术主要分为三类：第一类是基于单克隆抗体的显像探针，如用¹¹¹In、⁸⁹Zr等放射性核素标记的PD-L1.1.3、C4或6E11抗体，以及已被FDA批准用于治疗的atezolizumab和avelumab进行核素标记，这些探针能够有效显像肿瘤组织及微环境中PD-L1的表达水平，并与免疫治疗响应、无进展生存期和总生存期显著相关；然而，由于单克隆抗体分子量大、血液清除慢、肿瘤穿透能力弱，且需使用长半衰期核素，导致患者辐射剂量较高，限制了其临床广泛应用。第二类为非单克隆抗体类探针，包括放射性标记的抗体片段、多肽(如WL12)、Adnectin类药物和单域抗体(如Nb109)，这类探针分子量较小，体内清除快，可用⁶⁸Ga、¹⁸F、⁶⁴Cu等短半衰期正电子核素标记，显像时间短、图像对比度高、辐射剂量低，展现出更优的成像性能和发展前景。第三类是潜在的PD-L1靶向有机小分子探针，如以BMS-202为先导的联苯衍生物，具有分子量小、分布和清除速度快、特异性高等优点，可通过结构优化提高亲和力，有望开发为高效安全的显像探针。总体而言，核医学显像探针技术在肿瘤的精准诊断、疗效监测和个体化免疫治疗中显示出巨大的应用价值，但仍需进一步研究以推动其临床转化和标准化应用。

3.1.4. 血浆PD-L1 mRNA检测

该方法通过采集外周血样本，利用qRT-PCR技术检测循环中游离的PD-L1 mRNA水平，具有无创、可重复采样、适合动态监测的优势。尤其适用于无法频繁获取组织标本的患者。

3.1.5. 其他相关生物标志物(间接评估PD-L1状态)

微卫星不稳定(MSI)、肿瘤突变负荷(TMB)虽不直接检测PD-L1表达，但与其状态密切相关，常作为辅助或替代指标用于免疫治疗的疗效预测。MSI-H型肿瘤中PD-L1表达显著升高，尤其在结直肠癌和子宫内膜癌中，可作为筛选免疫治疗获益人群的重要依据[18]；高TMB与大量基因突变相关，可促进新抗原的产生，增强肿瘤免疫原性，从而可能提高对PD-1/PD-L1抑制剂的应答率，在非小细胞肺癌等瘤种中具有一定的预测价值[19]；联合应用这些生物标志物有望提升PD-L1状态评估的准确性，为精准化免疫治疗提供更可靠的依据。

3.2. 检测中的挑战

PD-L1检测在非小细胞肺癌免疫治疗中的应用面临多重挑战。首先，不同抗体试剂盒(如28-8、22C3、SP142、SP263和73-10)和检测平台的差异导致结果可比性差，其中SP142灵敏度偏低，而73-10偏高，仅有22C3、28-8和SP263具有较高一致性[14]；其次，PD-L1表达存在显著的时空异质性，包括肿瘤内和肿瘤间异质性[20] [21]，以及治疗过程中的动态变化，影响检测的准确性和重复性；此外，样本类型(组织学与细胞学) [22]、采集方法(如EBUS-TBNA) [23]、保存时间(超过3年可能导致表达下降) [24]等因素也会影响检测结果。同时，伴随诊断与补充诊断的应用差异进一步增加了临床判读的复杂性。因此，尽管PD-L1是目前重要的免疫疗效预测标志物，但其检测仍受限于技术标准化不足和生物学特性复杂等问题，未来需结合肿瘤突变负荷、免疫微环境等多因素实现更精准的个体化治疗评估。

4. PD-L1表达与临床病理特征的关系

4.1. 与临床特征的相关性

PD-L1表达与ALK阳性NSCLC患者临床病理特征的关系已有部分研究探讨。一项研究分析了RET融合与患者年龄、性别、吸烟史、肿瘤分期、分级、病理类型及PD-L1表达的关系[25]，虽然未专门针对ALK阳性患者，但为驱动基因改变与PD-L1表达的相关性研究提供了方法学参考。另一项研究通过实时PCR检测EGFR突变，IHC检测ALK和PD-L1表达，并使用卡方检验和Fisher精确检验比较分类变量，分析泰国人群中可切除NSCLC患者的分子改变特征(EGFR突变、ALK融合、PD-L1表达)及其与临床预后的关系，探索可用于预测复发风险的临床模型[4]，这些统计方法可用于分析PD-L1表达与临床特征的相关性。

4.2. 预后意义

一项研究发现，PD-L1阳性在ALK阳性肺癌患者中普遍存在，且与预后不良相关，PD-L1作为独立的不良预后预测因子，具有评估肺癌严重程度和预后的生物标志物潜力[26]。另一项研究纳入1255例EGFR野生型NSCLC患者，通过IHC检测ALK状态，在ALK阳性患者中进一步分析指出ALK阳性NSCLC患者具有较高的PD-L1表达率(约50%)，支持其潜在免疫治疗探索价值，结合ALK变异和PD-L1状态有助于对患者进行预后分层，指导个体化治疗策略[27]。此外，ALK-TKI耐药后常伴随复杂的分子机制，包括ALK依赖性耐药突变(如复合突变)和ALK非依赖性通路激活[28]，这些机制可能进一步抑制肿瘤免疫微环境，加剧免疫逃逸，对PD-L1的检测将有助于为临床诊疗提供依据，在大多数情况下，当肿瘤细胞的PD-L1表达水平较高时，对免疫检查点抑制剂的治疗反应更佳。将ALK抑制剂与“强效或特异性免疫疗法”结合，可能通过克服免疫抑制微环境实现协同抗肿瘤效应。

5. PD-L1表达对治疗选择的指导意义

5.1. 免疫单药治疗

对于无EGFR或ALK驱动基因改变且PD-L1高表达(TPS ≥ 50%)的非鳞状NSCLC患者，ASCO推荐单药帕博利珠单抗治疗，现有指南建议主要适用于无EGFR或ALK驱动基因改变的患者[29]，反映出在驱动基因阳性患者中免疫治疗证据的局限性。一项回顾性研究分析了非小细胞肺癌患者中EGFR突变或ALK重排对PD-1/PD-L1抑制剂疗效的影响。结果显示，EGFR突变或ALK阳性患者的客观缓解率(ORR)显著低于EGFR野生型/ALK阴性患者(3.6% vs 23.3%, P = 0.053)，且无进展生存期更短(PFS：2.07个月vs 2.58个月，HR = 0.515，P = 0.018)。进一步分析发现，这些患者肿瘤微环境中PD-L1表达水平较低，且很少同时存在高水平的CD8+肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)，尤其是在治疗前和耐药后样本中，提示缺乏活跃的抗肿瘤免疫微环境可能是导致免疫检查点抑制剂疗效差的原因。此外，部分患者在TKI治疗后PD-L1表达发生变化，但总体上EGFR突变和ALK阳性NSCLC对PD-1/PD-L1抑制剂反应率低，可能与低肿瘤突变负荷、吸烟少以及“先天性免疫抵抗”机制有关。提示对于EGFR突变或ALK阳性的晚期NSCLC患者，不能仅凭PD-L1表达阳性就推荐免疫治疗，需结合分子分型和肿瘤微环境的整体评估(如TILs)，可优先考虑新一代的靶向药物或其他治疗方案[30]。

5.2. 联合治疗策略的探索

ALK阳性NSCLC患者通常对ALK-TKIs有显著疗效，但免疫检查点抑制剂作为单药治疗时效果有限，这可能与肿瘤微环境(TME)的免疫抑制状态有关，例如高表达PD-L1和CTLA4与较差的预后相关[31]。为克服这一局限，多项研究探索了ICIs与化疗及抗血管生成药物(如贝伐珠单抗)的联合策略，其中贝伐珠单抗通过阻断血管内皮生长因子介导的免疫抑制，可能增强ICIs的疗效。例如，在ALK阳性NSCLC患者中，ICIs联合化疗和贝伐珠单抗显示出潜在的安全性和有效性[32] [33]，而抗血管生成治疗与免疫检查点阻断的序贯应用(如抗血管生成治疗在免疫治疗后)可能优于同步治疗，从而改善治疗效果[34]。此外，一项III期、多中心、随机临床试验“IMpower150”通过分子分型(如EGFR/ALK野生型)验证了ABCP方案(阿替利珠单抗联合卡铂、紫杉醇及贝伐珠单抗)在特定人群的生存优势，为抗PD-L1联合抗VEGF + 化疗的一线治疗模式提供了关键证据[35]。而针对TKI耐药患者，新药如deulorlatinib (一种高脑渗透性的ALK/ROS1抑制剂)在临床试验中表现出良好的安全性和药代动力学特性[36]，而ALK抑制剂与ERBB或AKT通路的双重抑制可增强细胞凋亡，为耐药病例提供替代策略。另外，一项研究显示，色瑞替尼联合纳武利尤单抗具有抗肿瘤活性，客观缓解率(ORR)似乎与基线PD-L1表达相关。在ALK抑制剂初治患者中，450 mg剂量组和300 mg剂量组的ORR分别为83%和60%；在ALK抑制剂经治患者中，两组的ORR分别为50%和25%。重要的是，PD-L1阳性患者的ORR估计值高于阴性患者，提示PD-L1表达可能预测联合治疗反应。然而，联合治疗也带来安全性考虑。研究发现，患者皮疹发生率为64%，450 mg组和300 mg组3级皮疹发生率分别为29%和14%。其他常见不良反应包括腹泻、恶心、ALT升高等，提示在ALK阳性患者中联合免疫治疗需谨慎权衡疗效与毒性[6]。

5.3. 新辅助治疗中的应用

PD-L1表达在新辅助治疗中的意义也有个案报道。一例IIIA期左下肺腺癌伴EML4-ALK融合患者接受恩沙替尼新辅助治疗后获得部分缓解，肿瘤和淋巴结显著缩小。术前恩沙替尼新辅助治疗显示出安全有效，研究者在治疗前后样本中进行了多重免疫荧光染色分析，观察CD8+ T细胞、巨噬细胞等相关免疫细胞表达变化[37]。这种治疗策略可能成为可切除融合阳性NSCLC患者的替代选择，但需要更多研究验证PD-L1表达在预测新辅助治疗效果中的作用。

6. 未来研究方向

6.1. 生物学机制探索

PD-L1在ALK阳性NSCLC中的调控机制有待深入阐明。有研究检测了PD-L1与XRCC1、ERCC1蛋白在肿瘤组织中的共表达[38]，提示DNA修复通路可能与PD-L1表达调控相关。此外，丰富的肿瘤微血管密度也被认为是一种潜在的治疗性生物标志物[39]。其价值可能在于预测抗血管生成靶向治疗的疗效，或反映肿瘤的侵袭性及免疫微环境状态，为联合治疗策略提供依据，未来研究应探索ALK信号通路与PD-L1表达之间的分子关联，以及ALK-TKIs对肿瘤免疫微环境的动态影响。

6.2. 检测方法优化

PD-L1检测方法的标准化和优化是未来重要方向。首先，通过优化试剂、检测平台和临界值来推进PD-L1免疫组化检测的标准化，同时结合新型探针与PET或SPECT技术以提升时空定位能力。在技术层面，通过比较不同抗体(如22C3、E1L3N等)和检测平台(如Dako和Leica)的性能差异，探索提高临床诊断一致性的方法。整合液体活检、机器学习等新兴技术以克服现有免疫组化的局限性，并推动动态生物标志物监测的发展。这些努力共同指向提升PD-L1检测的精确性和临床应用的可靠性，此外，多重免疫荧光和mRNA原位杂交等技术可能提供更全面的肿瘤免疫特征信息，值得在ALK阳性NSCLC中进一步验证。

6.3. 联合治疗策略

ALK抑制剂与免疫治疗的联合策略需要更多临床证据。当前数据显示，色瑞替尼联合纳武利尤单抗的活性与PD-L1表达相关，但毒性问题不容忽视[6]。未来研究应探索不同ALK-TKIs与免疫治疗的组合，ICIs与化疗及抗血管生成药物等联合治疗策略的探索，确定最佳剂量和给药顺序，探索第四代ALK抑制剂耐药后相关免疫治疗的机制，并寻找预测疗效和毒性的生物标志物。PD-L1表达联合其他免疫标志物(如肿瘤突变负荷、免疫细胞浸润等)可能提高预测准确性[5]。此外，新辅助治疗模式也值得关注。个案报道显示恩沙替尼新辅助治疗可诱导显著缓解，而治疗前后免疫微环境的变化可能预测长期结局[37]。设计良好的前瞻性研究将有助于明确PD-L1表达在新辅助治疗中的预测价值。

7. 总结与展望

PD-L1在ALK阳性NSCLC中的表达呈现异质性特征，约29%患者表现为高表达(≥50%) [8]。现有证据表明，PD-L1表达可能影响ALK抑制剂联合免疫治疗的效果[6]，但在ALK阳性患者中单独使用免疫检查点抑制剂的证据有限。在检测层面，PD-L1蛋白的免疫组化检测与mRNA水平检测结果具有一定一致性，这为不同检测手段的相互补充提供了依据；然而，在临床实践中，小活检或细胞学标本的检测仍面临标本量有限、异质性代表不足等挑战。未来研究应着重探索ALK阳性肿瘤中PD-L1调控的生物学机制，优化检测方法，并设计针对性的临床试验评估联合治疗策略。随着对ALK阳性NSCLC免疫微环境认识的深入，PD-L1表达将与其他生物标志物共同指导这一患者群体的精准治疗决策。