Chez les patients présentant un carcinome bronchique non à petites cellules (CBNPC), déterminer le statut PD-L1 (programmed cell death ligand 1) sur cellules tumorales circulantes (CTCs) a pour principal objectif de contourner le problème lié à l’hétérogénéité spatio-temporelle de ce biomarqueur. Cependant, la valeur pronostique de la présence de CTCs exprimant le PD-L1 (CTCs-PD-L1(+)) est actuellement controversée. Méthodes : nous avons évalué de façon prospective la valeur pronostique des CTCs-PD-L1(+) détectées par la technologie CellSearch®, dans une cohorte de 54 patients atteints de CBNPC avancés. D’autre part, nous avons étudié le taux de concordance entre le statut PD-L1 sur CTCs et sur tissu tumoral, et recherché l’existence de corrélations entre la présence de CTCs-PD-L1(+) et certaines caractéristiques clinico-pathologiques. Résultats : nous avons détecté des CTCs et des CTCs-PD-L1(+) chez 43.4% et 9.4% des patients. Le taux de concordance entre expression de PD-L1 sur tissu tumoral et sur CTCs était bas (53.7%). La présence de CTCs-PD-L1(+) était associée à l’absence d’altération moléculaire dans le tissu tumoral et à des variables biologiques de mauvais pronostic (anémie, hyponatrémie, taux élevé de LDH). En analyse univariée, l’absence d’altération moléculaire, un nombre élevé de sites métastatiques et de lignes de traitement reçues, la présence de CTCs et de CTCs-PD-L1(+) étaient associés à une diminution de la survie globale (SG), à la différence d’un statut PD-L1 positif sur tissu tumoral. En analyse multivariée, la présence de CTCs et dans une plus grande mesure la présence de CTCs-PD-L1(+) restaient associées à la SG de façon significative. Conclusion : notre étude suggère un impact pronostique négatif de la présence de CTCs-PD-L1(+) dans le CBNPC avancé. D’autres études, sur des cohortes de patients plus importantes, sont nécessaires pour confirmer nos résultats et déterminer comment la détection de cette sous-population de CTCs pourrait aider à prédire l’efficacité ou alors la résistance aux immunothérapies anti-PD-L1/PD-1.