培美曲塞是一种多靶点抗代谢的细胞毒药物。作为叶酸拮抗剂，培美曲塞可以抑制胸苷酸合成酶(TS)、二氢叶酸还原酶(DHFR)和甘氨酸核糖核苷甲酰基转移酶(GARFT)等叶酸依赖性酶，通过干扰胸腺嘧啶核苷和嘌呤核苷的生物合成，从而达到抗肿瘤的目的。
2004年2月5日，FDA首先批准培美曲塞作为“孤儿药”与顺铂联用治疗一种罕见的肿瘤——恶性胸膜间皮瘤。同年8月，FDA批准其用于非小细胞肺癌的二线治疗。2008年9月，FDA批准培美曲塞联用顺铂用于晚期非小细胞肺癌的一线化疗，但不建议用于鳞癌。
培美曲塞二钠自上市以来，以其高效、低毒的临床优势为晚期非小细胞肺癌的化疗带来了新的契机。近年来，国外JMDB和JMEI等大型临床研究确立了培美曲塞在NSCLC一、二线治疗中的地位。
培美曲塞在非小细胞肺癌二线治疗中，Hanna等(Hanna N，Shepherd FA，Fossella FV，etal.2004)将571例既往接受过含铂化疗的非小细胞肺癌患者随机分为两组，一组接受多西紫杉醇75mg/m2，另一组接受培美曲塞500mg/m2，均为3周方案，两组的有效率分别为8.8%和9.1%，中位无进展生存期均为2.9个月，中位生存期分别为7.9个月和8.3个月；一年生存率两组相同，均为29.7%。与培美曲塞相比，多西紫杉醇的血液学毒性和脱发更严重：Ⅲ～Ⅳ度中性粒细胞减少的比例分别为40.2%和5.3%(P=0.001)，发热性中性粒细胞减少分别为12.7%和1.9%(P=0.001)，中性粒细胞减少合并感染则分别为3.3%和0.0%(P=0.004)，接受多西紫杉醇化疗的患者脱发也更加常见(37.7% vs.6.4%，P=0.001)。因此，培美曲塞二线治疗非小细胞肺癌疗效与多西紫杉醇相当，但毒副反应更轻。FDA依此研究结果于2004年批准培美曲塞用于非小细胞肺癌的二线治疗。
培美曲塞在非小细胞肺癌二线治疗的成功鼓舞临床研究向一线治疗推进，在一项入组人数达1725例的非劣性大型Ⅲ期随机对照研究中(Scagliotti GV，Parikh P，vonPawel J，etal.2008)，将Ⅲb或Ⅳ期未接受化疗的非小细胞肺癌患者随机分为两组，863例给予吉西他滨(1250mg/m2，第1天，第8天)+顺铂(75mg/m2，第1天)，862例给予培美曲塞(500mg/m2，第1天)+顺铂(75mg/m2，第1天)，每3周为1个周期，最多6个周期化疗；吉西他滨+顺铂与培美曲塞+顺铂两组的中位生存期都为10.3个月，无进展生存期为4.8个月vs.5.1个月，1年生存率为43.5%vs.41.9%，有效率为28.2%vs.30.6%。培美曲塞+顺铂的疗效不逊于吉西他滨+顺铂，但培美曲塞+顺铂组的血液学毒性如Ⅲ～Ⅳ度中性粒细胞减少(15.1%vs.26.7%)、贫血(5.6%vs.9.9%)和血小板减少(4.1%vs.12.7%)更低，而脱发也更加少见(11.9%vs.21.4%)。
在这个大型临床研究中，引人注意的是病理类型与疗效有关，腺癌和大细胞癌患者接受培美曲塞+顺铂的疗效更好，中位生存期分别为12.6个月vs.10.9个月和10.4个月vs.6.7个月；而鳞癌的患者正好相反，接受吉西他滨+顺铂的疗效更佳，中位生存期为10.8个月vs.9.4个月。这是第一项显示非小细胞肺癌生存期与病理类型有关的前瞻性Ⅲ期临床研究。依据此研究结果，FDA批准培美曲塞与顺铂作为非小细胞肺癌的一线化疗，但不建议用于鳞癌。
齐鲁制药有限公司研发生产的注射用培美曲塞二钠，商品名为赛珍，于2005年上市，自上市以来，受到国内肿瘤专家的一致认可。2008年3月，由中国医科院肿瘤医院孙燕教授牵头，解放军总医院、北京肿瘤医院等全国15家著名医院共同参与，验证赛珍联合顺铂一线治疗非小细胞肺癌临床研究。此研究为培美曲塞二钠在国内一线治疗的首次临床研究，经过1年8个月的研究，共入组了254例非小细胞肺癌患者。临床结果表明，赛珍治疗非鳞癌的临床疗效优于西他滨联合顺铂组，同时，不良反应也明显低于对照组，尤其是血液学毒性和脱发的发生率明显低于吉西他滨顺铂组。孙燕院士对此研究进行了高度评价，认为此研究是“中国的JMDB研究”。
上述数据已经上报SFDA，预计2010年12月赛珍将取得非小细胞肺癌一线治疗的新适应症，赛珍将是国内首家具有一线治疗新适应症的培美曲塞二钠，期待此适应症上市将给中国的非小细胞肺癌患者带来新的治疗契机。