大量的临床前研究以及对非小细胞肺癌（NSCLC）临床研究表明EGFR酪氨酸酶抑制剂厄洛替尼和吉非替尼治疗EGFR突变阳性的非小细胞肺癌疗效颇佳。一项有731例受试者的厄洛替尼III期临床研究显示，对于一线治疗和二线治疗均失败后疾病进展的NSCLC患者，无论其EGFR突变状态如何，厄洛替尼治疗显著提高了总生存率。在一项治疗晚期NSCLC的Ⅱ期临床研究中（N＝85），作为单药治疗，口服mTOR抑制剂依维莫司在约5%的患者中表现出部分缓解，在近50%的患者中表现出控制疾病进展的抗肿瘤疗效。为了评估mTOR和表EGFR双重抑制的临床活性，研究者发起了I/II期研究，评价依维莫司和厄洛替尼在化疗无效的晚期NSCLC患者中的疗效。
在剂量探索研究中，未观察到依维莫司和厄洛替尼之间有药代动力学的相互作用，最大耐受剂量为依维莫司5mg/天或50mg/周加厄洛替尼150mg/天，每日治疗提供了更多的抗肿瘤疗效。随即研究者进行了后续的II期研究。临床前研究数据表明，哺乳动物雷帕霉素靶蛋白抑制剂（mTOR）结合厄洛替尼对于晚期非小细胞肺癌可产生协同抗肿瘤作用。
该研究为一项国际多中心、开放标签的Ⅱ期临床试验，选择经过 1－2种化疗方案疾病进展的晚期非小细胞肺癌患者参与，共133例患者接受了治疗。根据方案将患者按1：1随机分为厄洛替尼150mg/天+依维莫司5mg/天联合治疗组和厄洛替尼150mg/天单独治疗组。主要研究终点为3个月时的疾病控制率，次要终点包括无进展生存期和安全性。研究结果表明，联合治疗组和单独治疗组在3个月时的DCR分别为39.4 %和28.4%。而3个月时疾病控制率差异 >=15%的概率估计为29.8 % ，低于预先设定的概率阈值（>=40 %）。两组的PFS中位数分别为2.9和2.0个月。两组中各有72.7%和32.3%患者出现3/ 4级不良事件。 其中3/4级口腔炎在接受联合治疗患者中发生率为31.8% 。研究者得出结论：根据预先确定的研究标准，依维莫司5mg/天+厄洛替尼150mg/天的联合治疗被认为无充分疗效。基于升高的毒性以及对疾病稳定缺乏实质性改善的结果，不建议对该联合治疗进一步研究。
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