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【目的】：综合分析单用靶向药物（厄洛替尼或吉非替尼）、单用化疗药物（培美曲塞或多西他赛）以及化疗联合靶向药物三种治疗方案在治疗一线化疗失败后非小细胞肺癌患者的无疾病进展生存时间、总生存期、客观缓解率及不良反应，为一线化疗失败后的NSCLC提供最佳的治疗方案。 【方法】：按P（非小细胞肺癌）I（靶向药物联合化疗）C（培美曲塞、多西他赛、厄洛替尼、吉非替尼）R（随机对照实验）格式，从中国生物医学文献数据库检索相应主题词与自由词，全面检索Cochrane、Pubmed、Springer三大数据库，共检索到文献1243篇，通过阅读标题、摘要及结论初筛后，共46篇文献下载全文进行阅读，根据纳入标准及排除标准，共纳入从2010年1月至2015年9月公开发表的国内外共10篇文献。通过异质性分析并应用固定效应、随机效应两种模型综合分析三种治疗方案在治疗一线化疗失败后的非小细胞肺癌患者的无疾病进展生存时间、总生存期、客观缓解率及不良反应。采用Stata12.0软件进行Meta分析，对纳入文献进行异质性研究，当P≥0.05且≤50％时，研究结果间无异质性，采用固定效应模型分析，当P≤0.05且≥50%时，研究结果间存在异质性，可进行亚组分析，若无明显异质性来源，可采用随机效应模型进行分析，得出RR值，合并RR值的显著性检验采用Z检验；采用漏斗图定性判别及Egger检验定量分析是否存在发表偏倚；无疾病进展生存期及总生存期风险比采用Enguagedigitizer软件提取数据进行分析，检验水准α=0.05. 【结果】：根据纳入及排除标准共纳入10个随机对照实验,符合条件的患者共1606名,其中单纯用分子靶向药物（吉非替尼或厄洛替尼）共586例，单纯化疗（培美曲塞或多西他赛）共677例，化疗联合厄洛替尼共343例。 具体结果如下： 1.无疾病进展生存期（PFS）：1）单用靶向药物与单用化疗对比，Z=9.22,HR=0.56，95%CI（0.39-0.73），结果有统计学意义，单用靶向药物PFS优于化疗；2）化疗联合靶向药物与单用化疗对比，HR=0.75，95%CI（0.46-1.04），其95%CI包含1，差异无统计学意义；3）化疗联合靶向药物与单用靶向药物对比，HR=0.66，95%CI（0.47-0.85），结果有统计学意义，化疗联合靶向药物PFS优于靶向药物； 2.总生存期（OS）：1）单用靶向药物与单用化疗对比，Z=12.69,HR=0.85，95%CI（0.63-1.06），结果无统计学意义；2）化疗联合靶向药物与单用化疗对比，HR=0.71，95%CI（0.51-0.91）结果有统计学意义，联合组治疗OS优于单用化疗组；3.化疗联合靶向药物与单用靶向药物对比，HR=0.73，95%CI（0.54-0.93），结果有统计学意义，联合组治疗OS优于单用靶向药物; 3.客观缓解率（ORR）:1）单用靶向药物与单用化疗对比，Z=2.66,RR=0.96，95%CI（0.78-1.16），结果无统计学意义；2）化疗联合靶向药物与单用化疗对比，RR=2.57，95%CI（1.70-4.76），其95%CI包含1，结果有统计学意义，联合治疗ORR优于单用化疗;3）化疗联合靶向药物与单用靶向药物对比，RR=1.56，95%CI（1.08-2.31），结果有统计学意义，联合治疗ORR优于单用靶向药物； 4.单个不良反应（3-4级）：1）中性粒细胞减少，单用靶向药物与单用化疗对比，RR=0.11，95%CI（0.02-0.56），结果有统计学意义，化疗较靶向药物易引起中性粒细胞减少；化疗联合靶向药物与化疗对比，RR=1.40，95%CI（0.96-2.04），结果无统计学意义；2）腹泻，靶向药物与化疗，RR=1.13，95%CI（0.53-2.40），结果无统计学意义；化疗联合靶向药物与化疗对比，RR=1.77，95%CI（0.66-4.73），结果无统计学意义；3）皮疹，靶向药物与化疗对比，RR=5.99，95%CI（1.59-22.50），结果有统计学意义，靶向药物更容易引起皮疹;化疗联合靶向药物与化疗对比，RR=2.31，95%CI（0.90-5.91）结果无统计学意义。 3-4级总不良反应（包含低血红蛋白血症、中性粒细胞缺乏、白细胞减少症、皮疹、腹泻、发热性中性粒细胞减少）发生率，联合治疗组与单药治疗组对比，RR=2.68，95%CI（1.61-4.48），结果有统计学意义，联合治疗组3-4级总不良反应发生率较单药治疗明显增高。 【结论】：对于一线经以铂类为基础方案化疗失败的NSCLC患者，化疗联合靶向药物相比单药治疗（靶向药物或化疗）能改善一线化疗失败NSCLC患者的无疾病进展生存期、总生存期及客观缓解率，具有疗效优势，且不良反应可控；研究同时显示靶向药物在优势人群（亚洲、腺癌、不吸烟的女性患者）的后续治疗中较单用化疗具有可改善疗效及不良反应少的优势。