化学放射線療法は、がんの局所療法である放射線療法と、全身療法の化学療法（抗がん剤）を組み合わせる治療法です。化学療法と放射線療法を同時に併用することによって、頭頸部腫瘍、食道がん、肛門がん、膀胱がんあるいは子宮頸がんなどでは手術による生存率と差がない程に治療成績が向上しました。遠隔転移はないが手術のできないほどに進行した肺がん、膵臓がんなどに対しても化学放射線療法は有効な治療法です。
　化学療法と放射線療法を組み合わせる理由は2つあります。すなわち、原発巣は局所療法である放射線療法で治療し、画像で判明しないほどの小さな遠隔転移巣は全身療法である化学療法で治療するという考え方と、抗がん剤によって放射線の効果を増強するという考え方です。ただし後者の場合、がん細胞だけでなく正常細胞に対する効果も強まるので、注意が必要となります。 　　

　抗がん剤と放射線を同時に併用すると粘膜炎など照射中の合併症が増加するので、まず全身化学療法を行った後で放射線を併用する順次化学放射線療法が行われました。この方法は比較的安全に行えたのですが、先に投与された全身化学療法は放射線による局所効果を向上させず、化学療法により遠隔転移再発が減った非小細胞肺がんをのぞき、放射線単独に比較して生存率の向上は示されませんでした。なんと驚くべきことに子宮頸がんでは、全身化学療法後に放射線治療を行った方が、放射線単独治療に比較してむしろ治療成績が悪化するという期待を裏切る結果に終わりました。
　以上のように化学療法のあとに放射線治療を行う方法が多くのがんで失敗に終わったため、抗がん剤の放射線増強効果が期待できる化学療法と放射線の同時併用療法が行われました。その結果、頭頸部腫瘍、食道がん、膵がん、直腸がん、肛門管がん、膀胱がんなど多くの部位で放射線単独に比較して同時化学放射線療法による治療成績の向上が示されました。頭頸部腫瘍、食道がん、肛門管がん、膀胱がんなどではまったく手術をすることなく、化学放射線療法でがんが消失し、もとの臓器も残せるようになっています。
　同時化学放射線療法によって治療成績が向上したため、たとえば切除可能の食道がんなどこれまで手術療法が第一選択の治療法であった病気でも化学放射線療法によって手術と遜色のない治療成績が示されるようになっています。当院では食道がんに60 Gy/30回の放射線治療に、シスプラチン・5-FUの化学療法を同時に併用していますが、切除可能食道がんでは5年生存率41%、遠隔転移のない切除不能進行症例でも5年生存率は19%となっています。
　化学療法後に放射線を併用する方法でも治療成績が向上した非小細胞肺がんでは、両者を同時に併用することによりさらに生存率が向上することが明らかになりました。以上の結果より、現在同時化学放射線療法は全身状態や肝・腎・骨髄機能の良い患者さんに対する標準的な化学放射線療法とみなされ、広く用いられるようになっています。局所進行非小細胞肺がんでは、放射線単独治療が主体の1980年代の5年生存率は約5%でしたが、化学療法後に放射線療法が行われた1990年代では約10%となり、同時化学放射線療法の2000年代は15%〜20%にまで向上しています。
　最後に注意すべき点として、抗がん剤と放射線を同時に併用すると、どのがんでも照射中の合併症は増強し、患者さんのつらさや負担は放射線単独の場合よりも大きくなります。したがって、高齢者や全身状態の悪い患者さんには、化学放射線療法でなく、放射線単独で治療したほうがよい場合もあります。化学放射線療法の効果と合併症について担当医とよく相談されることが重要です。