Điều trị hĩa chất cho bệnh nhân UTPKTBN giai đoạn muộn được nghiên cứu và áp dụng từ những 1980 nhưng kết quả ban đầu tương đối hạn chế, khơng cải thiện được thời gian sống thêm một cách rõ rệt và nhiều tác dụng khơng mong muốn. Tuy nhiên, trong các thập kỷ tiếp theo, các thuốc mới thế hệ sau được nghiên cứu và đưa vào điều trị đã cĩ những tiến bộ đáng ghi nhận. Các phác đồ hĩa chất khác nhau bao gồm hĩa chất đơn trị hay đa trị đã được nghiên cứu ở rất nhiều thử nghiệm lâm sàng đối chứng ngẫu nhiên và được tổng kết lại ở các phân tích gộp. Hĩa trị chuẩn bước 1 cho bệnh nhân UTPKTBN giai đoạn IV với thể trạng tốt là phác đồ hĩa chất bộ đơi cĩ platinum. Các tổ hợp Patinum mới nhìn chung cho kết quả đáp ứng tồn bộ khoảng 25-35%, PFS trung bình 4-6 tháng, OS trung bình 8-10 tháng, tỷ lệ sống thêm 1 năm 30-40%, tỷ lệ sống thêm 2 năm 10-15 %. Phác đồ với bộ đơi platinum tỏ ra hiệu quả hơn so với phác đồ khơng cĩ platinum. Platium kết hợp với pemetrexed, vinorelbine, paclitaxel, docetaxel, gemcitabine…giúp cải thiện thời gian sống thêm tương tự nhau nhưng cĩ tác dụng khơng mong muốn khác nhau. Trường hợp mơ bệnh học khơng phải tế bào vảy thì phác đồ kết hợp cisplatin với pemetrexed tỏ ra hiệu quả và ít độc tính hơn phác đồ cisplatin với gemcitabin. Phác đồ gồm ba loại hĩa chất khơng giúp cải thiện thời gian sống thêm, ngược lại gia tăng nhiều tác dụng khơng mong muốn, chi phí điều trị so với phác đồ gồm hai loại hĩa chất[5], [17].