目的：探讨氢气在非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）治疗中的作用及可能机制。方法：选取河南大学第一附属医院2018年1月至2020年12月首次确诊为NSCLC的患者60例，随机分为氢气组与对照组，两组均给予多西他赛+顺铂化疗一周期，期间氢气组每天吸入氢气2 h。观察两组患者的不良反应；干预前后检测两组患者肿瘤异常蛋白（tumor abnormal protein, TAP）;干预后两组患者均取活检组织，HE染色观察肿瘤组织形态，免疫组化检测肿瘤组织中Ki-67、环氧化酶2（COX-2）、血管内皮生长因子（VEGF）的表达。结果：干预期间氢气组较对照组恶心、呕吐、骨髓抑制、脱发等不良反应减少，差异均有统计学意义（χ²分别为4.59、5.08、5.93和4.44,P<0.05）;干预后，氢气组较对照组TAP降低明显，差异有统计学意义（t=16.14,P<0.001）,氢气组较对照组细胞异质性降低，Ki-67、COX-2、VEGF蛋白表达减少。结论：氢气可减少化疗引起的不良反应，且对NSCLC具有辅助治疗作用，可能与抑制Ki-67、COX-2、VEGF的表达有关。