化疗对生存期的延长有重要贡献。EGFR病人有大样本的数据显示，靶向药物联合或者间插化疗的无进展生存期、总生存期长于单用靶向药或化疗。早年吴一龙教授开展了化疗与厄洛替尼间插结合化疗晚期非小细胞肺癌的对照研究发现，间插治疗组的中位总生存期比单用化疗（8个月）或者厄洛替尼（20.6个月）组显著延长，提高到31.4个月。
日本NEJ009研究显示，吉非替尼联合化疗的中位无进展生存期、中位总生存期均显著优于吉非替尼单药组。中位无进展生存期（20.9个月VS11.2个月），中位总生存期（52.2个月VS38.8个月）。ALK没有相关研究，有些医院尝试克唑替尼联合或间插化疗的治疗，可能借鉴了EGFR联合或间插化疗的模式，但缺乏成熟的数据，有待进一步探索。
几个临床试验的数据显示，患者化疗后用ALK-TKI的时间有数值上的提高，但没有统计学上的差异。多项ALK的临床研究结果也显示，病人是否化疗不影响二、三代药的ORR和PFS，但是如果化疗导致了严重的免疫力低下，缩短患者的生存时间，这是另外的问题，这需要把握化疗的适应症，在总的原则下采取个体化、精细的治疗，包括副反应的处理等。化疗方案中里铂类一般用4-6次，具体由医生评估患者个体情况决定。一般来说，很多病人在四次化疗以内，副作用大多能耐受，但往往再用二次铂类，体质容易急剧下降。另外从临床试验的结果来看，再联二次铂类疗效没有明显差异，所以常规是联铂类四次。
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