除了EGFR突变，非小细胞肺癌常见的另一种突变是ALK突变。现在已经有多款ALK抑制剂在国内上市。第一种可用的ALK抑制剂克唑替尼（crizotinib）作为二线治疗药物显示出对携带ALK重排的转移性NSCLC的抗肿瘤活性，其反应率为65％，mPFS为7.7个月。随后的随机III期研究PROFILE 1014显示，比对化疗，克唑替尼的疗效更优（客观反应率，74％ vs. 45％；mPFS，10.9个月 vs. 7.0个月 ）。
与更新一代的ALK抑制剂相比，克唑替尼在中枢神经系统中具有相对较低的疗效。与EGFR突变患者相似，克唑替尼治疗一年后可能会出现耐药。原发性耐药可归因于ALK与EML4或其他基因的不同融合，而继发性耐药进一步细分为ALK显性和ALK非显性。大多数ALK显性突变是ALK基因的点突变，如C1156Y和L1196M突变。
目前已发展出色瑞替尼（ceritinib）作为克唑替尼治疗失败后的二线治疗方法。ASCEND-1研究包括122名晚期ALK阳性NSCLC患者，韩国作为研究的主要中心之一，研究了色瑞替尼的有效性和安全性。在使用克唑替尼治疗失败的80例患者中，色瑞替尼的ORR为56％，mPFS为7.0个月。此外，在事先未用ALK抑制剂治疗的患者中其颅内疾病控制率为79％（15/19），在既往已用ALK抑制剂治疗过的患者中为65％（49/75）。色瑞替尼作为一线治疗时，比化疗更有效。在ASCEND-4研究中，色瑞替尼治疗的PFS为16.6个月，而化疗的为8.1个月（P <0.00001）。但色瑞替尼在每天750mg的标准剂量下，胃肠道副作用（恶心、呕吐，腹泻）严重，且经常导致治疗中止和随后剂量减少。
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