当病人开始出现新的症状或症状加重，胸部CT显示胸部肿瘤开始长大，肺内转移、扩散。全身CT：出现骨转移，脑转移或其他地方转移。服用印度特罗凯(厄洛替尼)对症状没有任何改善，证明印度特罗凯(厄洛替尼)完全失效。
目前已上市的三代化疗药物(健择、多西他赛、紫杉醇或长春瑞滨)联合顺铂的一线化疗方案给晚期NSCLC患者带来的益处越来越大。在不良反应方面长春瑞滨联合铂类组Ⅲ、Ⅳ度中性粒细胞减少，Ⅲ、Ⅳ度恶心呕吐发生率明显高于其他组;吉西他滨联合铂类组Ⅲ、Ⅳ度血小板减少发生率高于其他组;紫杉醇联合铂类组有较高的Ⅲ、Ⅳ度脱发及外周神经毒性发生率。
这些化疗方案的有效率在30-40%左右，其中含有紫杉类的略高一些，NP和GP相差不多，他们之间的差别没有统计学意义。对于晚期患者都可以延长患者的生存期，中位生存期(50%的患者生存时间超过的时间)9-14个月，超过此时间的患者可能是正好9-14个月，可能1.5年、2年、3年、5年……不等。
力比泰(Alimta,培美曲塞二钠Pemetrexed disodium) 联合多西紫杉醇方案治疗晚期NSCLC(非鳞状细胞癌：不包括鳞状细胞癌，只有腺癌和大细胞癌)，对于老年患者，可选择培美曲塞联合化疗一线治疗晚期NSCLC，更安全，副反应更小。力比泰联合顺铂在欧洲被批准用于非鳞的NSCLC(腺癌和大细胞癌)的一线治疗。
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