目的分析O~6-甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶（MGMT）与异柠檬酸脱氢酶1（IDH1）表达与替莫唑胺联合全脑放疗治疗非小细胞肺癌脑转移疗效的关系。方法选择2011年4月至2016年4月该院收治的非小细胞肺癌脑转移瘤患者50例,治疗前行病理诊断与免疫组织化学检测,随后予以替莫唑胺联合全脑放疗,定期随访,行颅脑增强CT及磁共振成像（MRI）检查,判断脑转移情况及治疗疗效。结果所有患者随访1.00~44.20个月,中位随访时间为17.85个月,中位生存期为12.0个月[95%CI（3.1,18.2）],1、2、3年生存率分别为72.2%、54.6%、24.6%。18例MGMT（-）及IDH1（+）患者中位生存期为17个月[95%CI（11.0,18.2）],1、2、3年生存率分别为93.1%、74.9%、41.2%;11例MGMT（+）及IDH1（+）患者中位生存期为12个月[95%CI（10.1,16.2）],1、2、3年生存率分别为65.1%、43.2%、21.3%;7例MGMT（-）及IDH1（-）患者中位生存期为11个月[95%CI（9.7,14.8）],1、2、3年生存率分别为56.1%、47.3%、19.2%;14例MGMT（+）及IDH1（-）患者中位生存期为4个月[95%CI（3.7,8.2）],1、2、3年生存率分别为34.2%、21.1%、0;MGMT及IDH1表达不同的患者间总有效率及疾病控制率比较,差异均有统计学意义（P<0.05）。所有患者无Ⅳ级不良反应发生。结论 MGMT及IDH1不同表达可反映替莫唑胺联合放疗对非小细胞患者脑转移的疗效。