一般的化疗药难以通过血脑屏障，脑脊液中药物浓度很低，不能有效控制脑膜转移。鞘内化疗是通过在脊柱中做腰穿将化疗药物直接注入蛛网膜下腔，不需要通过血-脑脊液屏障，从而使化疗药弥散在脑脊液中，在颅内循环中可以很快达到有效血药浓度，并且全身毒性较小。目前常用的鞘内化疗药为甲氨喋呤和阿糖胞苷。
脑膜转移难治，未经治疗的患者中位生存期只有4-6周，靶向治疗对EGFR基突变阳性的脑膜转移患者有疗效，但靶向治疗仍然会耐药。而EGFR基因野生型脑膜转移患者治疗手段更有限，鞘内化疗药物只有两种，耐药进展后即面对无药可用的局面。
培美曲塞是非鳞非小细胞肺癌一线化疗的标准药物之一，治疗非鳞非小细胞肺癌疗效良好，毒副反应小，既往没有中枢神经毒性的报道，有用于鞘内化疗的潜力。为此吉林大学第一医院开展了培美曲塞鞘内化疗用于非鳞非小细胞肺癌挽救性治疗的I期临床研究，以评估培美曲塞鞘内化疗的安全性和疗效。
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