临床前研究中，抗血管生成药物在放疗中的增敏机制大致包括以下几点：改善血管的通透性，促进血管正常化和细胞的氧合，减少乏氧细胞的比例；抗血管药物对S期和G2/M期细胞具有杀伤效应，弥补射线对非敏感时相肿瘤细胞的抵抗；抑制辐射引起的肿瘤再增殖；抑制辐射引起的VEGF表达上升等等。在临床研究中，抗血管靶向药与放疗的联合是否能带来积极的获益呢。
联合同步放化疗：贝伐珠单抗在联合放化疗在Ⅲ期NSCLC的各项研究中，都得出令人失望的结果，一项研究，贝伐珠单抗加入培美曲赛/卡铂同步放疗，然后贝伐珠单抗+培美曲赛/卡铂巩固治疗，最后以贝伐珠单抗维持治疗，试验中5例患者中有2例出现气管食管瘘，促使研究提前中止。
2010年JCO发表的小细胞肺癌的一项Ⅱ期研究中也看到了同样的结果，严重的食管炎和气管食管瘘的高发生率使得这项研究也提前中止，并引起FDA的警告。同样在直肠癌和胰腺癌研究中，贝伐珠单抗联合放化疗也看到高发生率的溃疡和出血。贝伐珠单抗联合放化疗的这种策略，会导致严重毒性反应事件的发生，可能贝伐珠单抗的抗血管生成作用抑制了照射黏膜损伤的愈合。
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