泛素-蛋白酶体系统是癌细胞增殖和存活的又一重要途径，这使其成为一个有吸引力的治疗靶点。bortezomib是一种选择性蛋白酶体抑制药，一项临床Ⅱ期试验中，bortezomib单用作为一线治疗对没有接受过化疗的进展期NSCLC并没有明显的抗肿瘤作用。另有几个Ⅱ期临床研究显示联合化疗的总生存率轻度提高。因而，在应用bortezomib时应联合用药。一项Ⅱ期临床试验比较厄洛替尼单独与厄洛替尼联合bortezomib治疗接受过化疗的NSCLC的疗效，该研究因为在联合治疗组中未见临床获益而终止。