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【目的】检测NSCLC肿瘤微环境T淋巴细胞亚群和肿瘤相关细胞因子的表达水平、部位与功能状态，并探索其在肺癌复发转移中的作用。同时检测NSCLC患者外周血PBMC中T淋巴细胞亚群的数量及细胞因子的表达水平，以探索NSCLC患者肿瘤局部与全身的免疫格局异同。最后观察化疗后不同时间点NSCLC患者免疫状态的变化、患者的病情转归，并观察不同化疗方案对免疫状态的影响异同，为临床制定化疗联合免疫治疗方案提供实验依据。【方法】第一部分：查找1998-2007年间在我院行手术治疗的NSCLC患者，挑选病理及随访资料完整的107例患者，收集其病理标本，利用免疫组化染色，研究癌内及癌旁微环境CD3+细胞、CD4+细胞、CD8+细胞、CD28+细胞、Foxp3+细胞、CTLA-4+细胞及细胞因子COX-2、TGF-β1、IL-2、IL-6、IL-10、IL-12R、HIF-1α的分布、数目与肺癌复发转移的关系。第二部分：收集84例I-IV期NSCLC患者外周血，利用流式细胞仪检测该组患者外周血中T淋巴细胞亚群中CD3+、CD4+、CD8+、CD28-、CD28+、CD4+CD25+、HLADR+、HLADR-细胞的水平；并利用实时荧光定量PCR检测本组患者外周血中Foxp3+、COX-2、TGF-β1、IL-2、IL-6、IL-10、IL-12、HIF-1α的表达水平，结合检测结果对NSCLC患者的全身免疫状况进行评价。第三部分：采用前瞻性试验设计，将第2组患者中Ⅲb-Ⅳ期无法手术的患者随机分为多西他赛及培美曲塞化疗组，通过流式细胞术检测不同化疗时间点患者外周血T淋巴细胞亚群的变化，同时也利用RT-PCR对相应细胞因子表达水平进行检测，以反应化疗对患者全身免疫状态的影响，寻找免疫治疗与化疗的最佳结合方式。【结果】非小细胞肺癌组织免疫组化检测结果显示，Foxp3+Treg细胞及IL-2在免疫微环境中的表达水平与OS及PFS分别呈显著负相关和显著正相关，且二者的联合表达方式可作为NSCLC独立于TNM分期方法之外的预后指标。CD3+淋巴细胞的表达水平与OS呈显著正相关，是NSCLC的独立预后指标。此外NSCLC免疫微环境中， CD3+、CD4+及CD8+细胞主要在非小细胞肺癌肿瘤间质大量存在。CD28与IL-6、IL-10及TGF-β1等免疫抑制因子的表达呈负相关；TGF-β1、IL-10、CTLA-4与Foxp3+Treg的表达均呈正相关，而且TGF-β1和IL-10也有良好的正相关；COX2的表达与TGF-β1及IL-10呈正相关；IL-10和IL-2的表达呈负相关。在外周血的检测中，流式细胞检测发现与正常对照相比NSCLC患者外周血CD3+、CD4+及CD4+/CD8+、CD3+HLADR-、CD4+HLADR-、CD8+HLADR-水平明显降低；CD4+CD25+Treg、CD3+HLADR+、CD4+HLADR+、CD8+HLADR+水平升高。肺癌患者进行亚组分析，发现CEA正常患者CD3+，CD3+CD4+，CD3+HLADR-及CD4+HLADR-比例明显高于CEA升高组；原发肿瘤＞3cm的患者CD3+HLADR+、CD4+HLADR+、CD8+HLADR+均低于与原发肿瘤＜3cm患者，而CD3+HLADR-表达则高于＜3cm患者；吸烟组CD4+CD45RA+降低，CD4+CD45RO+升高。RT-PCR结果提示IL-2、IL-12较正常对照明显降低，而IL-10则较正常对照明显升高。同时观察到COX2，TGF-β1，HIF-1a等免疫抑制因子也在NSCLC患者外周血中高表达。在对晚期患者治疗前后免疫功能变化的研究中，发现肺癌患者在化疗后CD3+升高，CD3+CD4+细胞比例及CD4+/CD8+明显升高，CD8+CD28-明显降低。后各细胞比例逐渐恢复，至第21天与化疗前基本相同。对患者进行亚组分析，发现培美曲塞与多西他塞组化疗后CD3+均明显升高，而培美曲塞组在化疗后第4天CD3+CD4+、CD4+/CD8+升高，CD3+CD8+及CD8+CD28-比例降低。对比PR组与PD组，发现PR组患者化疗后第4天及第10天CD3+CD4+细胞升高，化疗后第4天CD8+CD28-等免疫抑制细胞比例降低，结果有统计学意义。RT-PCR结果提示NSCLC患者外周血IL-6，IL-10，TGF-β1的mRNA均值水平在2周期化疗后有明显降低，而IL-2的mRNA水平有所升高。但未取得统计学意义。【结论】NSCLC患者免疫微环境处于免疫抑制状态。CD3、IL-2及Foxp3+Treg在微环境中的表达水平是NSCLC预后的强相关因素。CD3是OS的独立预后因素，而IL-2及Foxp3+Treg是PFS和OS的独立预后因素。IL-2及Foxp3+Treg的联合表达方式是独立于TNM分期的NSCLC的预后指标。通过检测非小细胞肺癌组织中CD3、IL-2及Foxp3的表达水平，评估局部免疫状况，有望能够鉴别高风险患者，进而使这些患者从辅助治疗中获益。NSCLC患者PBMC中存在T淋巴细胞的组成异常，细胞因子呈现Th1的优势表达，COX2，TGF-β1，HIF-1a等免疫抑制因子也在NSCLC患者外周血中高表达，表明NSCLC患者全身免疫处于复杂的免疫抑制状态。亚组分析显示CEA升高患者及原发肿瘤＞3cm的患者免疫抑制更加明显。化疗可在一定程度上能活化抗肿瘤免疫应答，增强机体的抗肿瘤反应，改善肿瘤免疫微环境。化疗与免疫治疗中治疗方法的选择，药物剂量，以及联合时机等还有待进一步研究。