目的 鉴定非小细胞肺癌(NSCLC)中分子失调机制、免疫检查点异常以及反应于免疫治疗的免疫细胞。方法 收集GSE81089,GSE120622和TCGA数据库中NSCLC和对照的基因表达数据并进行差异表达和富集分析。鉴定差异表达的免疫检查点对总体生存的影响。收集2022年6月—2023年5月于新疆医科大学附属肿瘤医院接受新辅助治疗的NSCLC患者的肿瘤和癌旁对照组织以及血液样本，利用qRT-PCR检测肿瘤和癌旁对照组织中免疫检查点的表达。另外，在GSE207422单细胞数据集中鉴定新辅助治疗后主要病理缓解(MPR)和非主要病理缓解(NMPR)之间免疫细胞的差异，进一步通过流式细胞术检测MPR和NMPR之间免疫细胞的丰度差异。结果 在GSE81089,GSE120622和TCGA中鉴定了2 505个差异表达基因的交集，富集分析发现交集基因主要参与神经活性配体-受体相互作用、PI3K-Akt信号通路和细胞因子-细胞因子受体相互作用等信号通路；此外，有6个免疫检查点在NSCLC中差异表达，CD40LG、CD160、VTCN1、TDO2显著影响患者的总体生存。与癌旁对照组比较，qRT-PCR检测证实了CD40LG和CD160在NSCLC中显著低表达(P<0.05),而VTCN1和TDO2显著高表达(P<0.05)。通过整合GSE207422单细胞数据，将32个细胞群分为13种细胞亚型，其中CD4、CD8、B细胞、NK和M2巨噬细胞在MPR中明显富集，流式细胞术检测证实了这些免疫细胞在MPR中的丰度明显高于NMPR。结论 免疫检查点与NSCLC患者总体生存显著相关，并确认了MPR中富集的免疫细胞。这些发现为NSCLC的免疫治疗提供了新的生物学见解和潜在的治疗靶点。