Pemetrexed je v kombinaci s cisplatinou indikován v 1. linii léčby nemocných s pokročilým nonskvamózním nemalobuněčným karcinomem plic (NSCLC) - ve studii JMDB bylo u této podskupiny pacientů při terapii pemetrexedem + cisplatinou zaznamenáno delší přežívání než při léčbě gemcitabinem + cisplatinou. Studie PARAMOUNT pak doložila účinnost pokračovací léčby pemetrexedem u nemocných, u nichž bylo po čtyřech cyklech indukční terapie pemetrexedem + cisplatinou dosaženo objektivní odpovědi nebo stabilizace onemocnění.
V klinické praxi a v mnohých guidelines je při indukční terapii (je-li dosaženo léčebné odpovědi) doporučeno šest cyklů léčby pemetrexedem + cisplatinou. Vyvstává tak otázka, zda šest cyklů indukční terapie nevede ke stejným výsledkům jako čtyři cykly s následnou udržovací léčbou pemetrexedem.