之前的研究显示 PD-1 和抗 PD-L1 抗体对 20% 非小细胞肺癌（NSCLC）有效，但缺乏指标鉴别可能获益人群。美国 Garon 博士等进行的 KEYNOTE-001 试验评估了 Pembrolizumab 治疗 NSCLC 的安全性、副反应和抗肿瘤活性，定义并验证了肿瘤 PD-L1 表达水平与 Pembrolizumab 疗效关系。文章发布在近期的 NEJM 上。
共招募 495 例患者，182 例接受 pembrolizumab 2 mg 或 10 mg/kg，每 3 周 1 次作为摸索剂量。313 例接受 pembrolizumab 10 mg/kg，每 2 周 1 次作为验证剂量。免疫组化评估表达 PD-L1 坏死肿瘤细胞的百分比。治疗反应每 9 周进行一次评估。
Pembrolizumab 常见副作用包括疲劳、皮肤搔痒和食欲下降，与药物剂量和使用方案无关。所有患者客观反应率 19.4%，中位反应持时 12.5 个月，中位无进展生存（PFS） 3.7 个月，中位总生存（OS） 12.0 个月。
摸索组患者最终以至少 50% 肿瘤细胞表达 PD-L1 作为界值，验证组符合 PD-L1 表达界值患者反应率 45.2%，所有 PD-L1 表达达标患者，中位 PFS 6.3 个月，中位 OS 未达到。研究中 Pembrolizumab3 个剂量组的副反应都可接受，10 mg/kg 每 3 周/2 周组副反应和有效性没有明显差别。
肿瘤细胞至少 50% 表达 PD-L1 者治疗反应率高，PFS 和 OS 更长；既往曾接受过治疗的患者获益超过了标准治疗；不论是否既往接受过治疗，仍未达中位 OS。说明可以采用肿瘤细胞至少 50% 表达 PD-L1 作为 NSCLC 使用 Pembrolizumab 治疗的标准。
这项研究没有设立 Pembrolizumab 的对照组，因此无法评估 PD-L1 表达的预后作用。以往曾观察到吸烟者对 Pembrolizumab 的治疗反应良好，但亚组分析后未显示吸烟对 Pembrolizumab 治疗有显著影响，只有 PD-L1 表达超过 50% 者可以获得更高的治疗反应率。因此 PD-L1 表达是预测治疗反应的更好指标。
但 PD-L1 表达不能鉴别所有对治疗可能有反应的人，它只是预测患者对治疗有反应的可能性更大。因此需要与其它指标联合应用才有可能更好鉴别适合治疗人群。而且免疫组化评估 PD-L1 表达是否会受治疗及检查时间的影响等都需要进一步评估。
Pembrolizumab 的3 或 4 级以上毒性反应不足 10%，低于化疗，无论患者是否曾接受过治疗，都显示了其有效性和安全性。因此采用肿瘤细胞表达 PD-L1 水平筛选可能从治疗获益的患者是可行的。
