肺癌是美国主要致死肿瘤类型之一，放疗是早期和局部晚期肺癌治疗方案和肺转移癌姑息疗法的重要组成部分。质子放射治疗作为最先进的肿瘤治疗方法之一，用于肺癌的治疗能够显著减少治疗相关毒副作用。
来自美国宾夕法尼亚大学放射肿瘤系和西雅图华盛顿大学医学中心放射肿瘤科的Abigail T. Berman教授和Sara St. James等人对非小细胞肺癌质子治疗的当前临床证据和未来发展方向进行了总结。
局部晚期非小细胞肺癌目前最常见的疗法为放化疗联合治疗，在过去的几十年里，放射治疗方法的不断进步，研究表明IMRT进一步将放射性肺炎的发生降低到8%。而早期的剂量学研究发现，质子治疗能够进一步降低对健康肺组织、食管、心脏、脊柱和臂丛神经的照射，除了减少副作用外，质子治疗能够安全的向肿瘤发射高剂量放射线。研究表明，当前局部晚期非小细胞肺癌的放化疗联合治疗肿瘤局部复发率最高可达50%。MD Anderson对局部晚期非小细胞肺癌放化疗联合治疗的II期临床试验的研究结果表明患者局部复发率为20.5%，1年总生存率为86%，中位生存时间29.4个月；筑波大学对57名仅接受质子放射治疗的局部晚期非小细胞肺癌患者的治疗的结果研究报告显示，这些患者中位生存时间为21.3个月，与其他未接受同步化疗的研究得出的结果相当。而质子放疗能否提高总生存率，目前相关的随机III期临床试验正在进行中。
早期非小细胞肺癌立体定向放射治疗局控率很高，由于质子放疗的准确性优于传统放疗，因此治疗疗效会更好。筑波大学的相关研究表明患者2年局控率、无进展生存率和总生存率分别为97%、88.7%和97.8%。
适形调强质子放射治疗技术是质子治疗的新技术，能够进一步提高质子放射治疗的准确性，相关研究表明，对于非小细胞肺癌患者来说，治疗期间肿瘤移动小于5mm的情况下，IMPT的剂量学优势优于标准质子放疗，且对周围心、肺、食管等器官的保护作用也优于IMRT和被动散射质子放疗。
随着质子治疗的普及、临床研究的不断增多，早期和局部晚期非小细胞肺癌质子放射治疗的相关数据越来越成熟，未来相关随机对照试验的结果将进一步明确质子治疗的优缺点。