就治療而言，含鉑類的化療是近30年來廣泛期小細胞肺癌的標準治療方案。廣泛期小細胞肺癌對化療相對敏感，但反應常常不夠持久，造成了在復發廣泛期小細胞肺癌的常有顯著的治療抗藥性。總體而言，廣泛期小細胞肺癌的的中位總體生存期不到14個月，2年存活率更是不到7%。

數年前，免疫治療崛起，廣泛期小細胞肺癌的患者在初始治療就在傳統化療基礎上加入了PD-L1免疫檢查點抑制劑，會比單純化療更能顯著延長患者的無疾病惡化期和整體存活期，且目前已經獲得台美FDA核准使用於廣泛期小細胞肺癌的第一線治療適應症。

鉑類化療藥物合併etoposide化療的傳統化療是廣泛期小細胞肺癌過去30年來的第一線治療策略，而這臨床應用最廣泛的第一線治療方案，儘管在日本的一項隨機性的第三期臨床試驗，發現鉑類合併irinotecan化療藥物確實顯示出優于鉑類化療藥物合併的臨床療效，但這種優勢在隨後的兩項非亞洲進行的研究中無法再次得到證實。在一項大型的薈萃分析發現，以順鉑或卡鉑爲基礎的聯合化療方案在療效方面大體上是相同的。且儘管大多數患者對化療初期相當敏感，但超過50%患者在6個月內會發生疾病惡化。

在經歷近30年沒有新藥可用的情况下，IMpower133和Caspian兩項重大的臨床研究結果，證實含鉑化療聯合PD-L1免疫檢查點抑制劑可以給廣泛期小細胞肺癌患者帶來顯著的整體存活期延長的獲益。在IMpower133研究中，403位患者被隨機分配接受4個療程的PD-L1免疫檢查點抑制劑atezolizumab合併etoposide與卡鉑的化療，之後接續使用PD-L1免疫檢查點抑制劑atezolizumab的維持治療；或是分配給予4個療程的etoposide與卡鉑的化療。兩組患者接受預防性腦照射的情况由研究者自行决定。IMpower133的研究結果顯示，接受PD-L1免疫檢查點抑制劑治療組患者的中位整體存活期延長了2個月，死亡風險因此再減少3成，疾病控制時間也顯著延長。兩組患者在腫瘤客觀緩解率、腫瘤完全緩解率和中位緩解持續時間方面的數據極為相似。值得注意的是，近2年的追縱下，atezolizumab合併etoposide與卡鉑的化療顯示出有持續整體存活期延長的獲益，PD-L1免疫檢查點抑制劑治療和傳統化療組分別有22%和14%患者在24個月的時後仍然存活。

另一項名為CASPIAN的研究，是隨機、開放標簽的全球多中心的第三期臨床試驗，該臨床試驗將入組患者分爲三組：PD-L1免疫檢查點抑制劑加化療治療組（Durvalumab，商品名：Imfinzi 抑癌寧，合併etoposide與順鉑或卡鉑）、雙免疫加化療治療組(Durvalumab +tremelimumab，一種CTLA-4免疫檢查點抑制劑合併etoposide與順鉑或卡鉑）以及單純化療作爲對照組。前兩組，患者接受最多4個療程的化療，在對照組中，患者最多接受6個療程的化療，同時根據情况選擇預防性腦照射。CASPIAN的研究結果顯示，相較於傳統化療，化療聯合PD-L1免疫檢查點抑制劑Durvalumab，真的可以顯著延長患者整體存活期，死亡風險因此也可以再減少近3成。PD-L1免疫檢查點抑制劑Durvalumab加化療治療組和單純化療組，患者在12個月時的疾病控制率分別爲18%和5%，客觀緩解率分別爲68%和58%。

與上述的IMpower133的長期結果一致，經過超過2年的追縱，Durvalumab合併etoposide與順鉑或卡鉑化療這一組顯示出持久的治療上獲益，在24個月時的存活率爲22.2%，而在單純化療組只有14.4%。此外，Durvalumab合併etoposide與順鉑或卡鉑化療組患者在12個月時患者的疾病控制率比例為18%，高出單純化療組的5%。雙免疫加化療治療組則未顯示出有延長患者整體存活期的效益。

有無可以預知化療免疫合併治療會有效益的預測性生物標記物嗎?

目前通過免疫組織化學評估的PD-L1蛋白水平的表達無法能預測免疫加化療治療的療效。值得注意的是，PD-L1在廣泛期小細胞肺癌中表達的水平經常是相對較低，且主要局限在免疫細胞中。而免疫細胞PD-L1的評分準確性在廣泛期小細胞肺癌中重複性較差，進一步限制了PD-L1作爲廣泛期小細胞肺癌生物標記物的可行性。相比之下，在一項治療復發性廣泛期小細胞肺癌的單臂臨床試驗中觀察到腫瘤組織中的腫瘤突變負荷量（tumor mutational burden,簡稱 TMB）高低與化療免疫合併治療的療效有相關性，TMB是指在腫瘤的基因外顯子編碼區的每一兆鹼基中，發生置換和插入／缺失突變（非同義突變）的總數。但這些結果目前仍然未在第一線化療免疫合併治療中得到驗證。

而RNA的表達分析正在發展成爲一種很有前途的個體化治療參考工具。轉錄譜的分析顯示，廣泛期小細胞肺癌可以由ASCL1、NEUROD1和POU2F3至少三個主轉錄調控因子調控分成四種主要的亞型。其中的三陰性亞型大約占廣泛期小細胞肺癌的18%。根據IMpower133試驗對廣泛期小細胞肺癌的分型結果分析，而另一個I亞型則是會從化療免疫合併的治療中獲得好處的機會更大。儘管在所有的四種亞型中都觀察到化療免疫合併治療的獲益，但在I亞型中，整體存活時間上的獲益程度更高，可以增加近8個月的存活時間延長。