肺癌的新輔助化療是定義為在區域性治療前的細胞減量治療。是手術與化療相結合的另一種形式，與輔助化療相比，新輔助化療就是將全身治療提前至區域性治療之前進行。歸納各家告其潛在的優點是：通過完整的血管輔入化療藥物，早期殺死全身的微轉移灶。減少區域性的腫瘤負荷，降低腫瘤分期，增加手術切除的可能性，提高手術的完全切除率。通過體內評價化療的有效性，指導術後的正確化療；防止術中的腫瘤播散，避免術後腫瘤復發和轉移，延長生存期；增加患者的順應性和耐受性。
Roch等告許多回顧性和前瞻性研究均證實，NSCLC術前化療是安全的，患者耐受性好。ⅢA期的NSCLC患者應用新輔助化療對提高手術切除率及改善生存期是有益的。該氏在一項前瞻性研究中，將ⅢA期NSCLC病例隨機分為新輔助化療組和單純手術組，新輔助化療組術前行3個週期的環磷醯胺，依託泊苷、順鉑方案的化療，結果發現兩組的中位生存期分別為64個月和11個月，3年生存率分別為56％和15％，兩組差異有統計學意義。一組可手術的373例Ⅰ期-ⅢA期患者隨機分為接受2個週期絲裂黴素，異環磷醯胺、順鉑方案化療手術組和單純手術組，分組為187例和186例，術前化療組達到臨床部分緩解和病理完全緩解後手術，術後再接受2個週期治療，兩組的中位生存期分別為37個月和26個月，兩組的生存率差別從1年的8.3％增加到4年時的8.6％，有統計學意義的受益者僅限於N0.N1期患者。
但該研究發現90％的受試者接受了計劃的治療劑量，提高新輔助化療的良好治療的依從性。Rosell等前瞻性隨機研究60例ⅢA期病例，新輔助化療組接受3個週期的絲裂黴素、異環磷醯胺、順鉑的方案化療。對照組直接手術，結果兩組中位生存期分別為26個月和8個月，3年生存率分別為30％和0，差異有統計學意義。
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