培美曲塞（力比泰）是一种多靶点叶酸拮抗剂，可有效抑制叶酸依赖性酶，而且相比多西紫杉醇，培美曲塞的毒副反应更轻。2004年时，培美曲塞获得孤儿药称号，并被美国FDA批准联合顺铂治疗恶性胸膜间皮瘤，同年8年，培美曲塞又斩获二线治疗非小细胞肺癌的适应症。2008年9月培美曲塞被批准与顺铂联用，作为晚期非小细胞肺癌的一线化疗，但不建议用于鳞癌。
培美曲塞作为有效、低毒的细胞毒药物，已经确立其在非小细胞肺癌中一线和二线治疗的地位；而且与其他第3代化疗药物相比，培美曲塞在腺癌和大细胞癌中疗效更加显著。在风起云涌的靶向、个体化治疗时代，培美曲塞等化疗药物同样需要“量体裁衣”。临床前体外实验和有些研究显示培美曲塞疗效与TS可能相关，未来还需要在结合药物遗传学的基础上进一步探讨和明确TS及SNP与培美曲塞在非小细胞肺癌疗效中的关系。多个研究显示培美曲塞在腺癌和大细胞癌中的疗效更好，在鳞癌和小细胞肺癌中效果欠佳。
奠定培美曲塞二线单药化疗地位的回顾性分析研究发现，虽然大细胞癌患者接受培美曲塞的疗效优于多西紫杉醇，在鳞癌中则相反，但在腺癌中两者无统计学差异。因为培美曲塞能抑制TS，有学者推测疗效可能与肿瘤中TS的表达有关。有研究在恶性胸膜间皮瘤中通过检测TS蛋白表达发现：TS高表达的患者接受培美曲塞治疗后的生存期比低表达者短。培美曲塞在不同病理类型肺癌中疗效的差异可能与肿瘤中TS表达的高低有关。
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