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A) A vérifier avant la phase d'induction (uniquement pour les patients inclus avant la phase d'induction) :

1. Diagnostic confirmé histologiquement ou cytologiquement de cancer du poumon non à petites cellules non épidermoïde
2. Stade III ou IV non opérable / non irradiable
3. Le patient doit être éligible pour recevoir 3 ou 4 cyles de traitement d'induction combinant le pembrolizumab avec du platine (cisplatine ou carboplatine) et du pemetrexed.
4. En présence d'une mutation de l'EGFR, d'un réarrangement ALK ou ROS1, le patient doit avoir reçu au moins une ligne de thérapie ciblée spécifique
5. Âge ≥ 18 ans 
6. Statut de performance 0 ou 1.
7. Consentement éclairé signé.
8. Patient affilié à un régime de sécurité sociale ou bénéficiaire de celui-ci

B) A vérifier avant la phase de maintenant (pour tous les patients) : 

1. Diagnostic confirmé histologiquement ou cytologiquement de cancer du poumon non à petites cellules non épidermoïde (CPNPC)
2. Stade III ou IV non opérable / non irradiable
3. Le patient a reçu 3 ou 4 cycles de traitement d'induction associant le pembrolizumab à un traitement à base de platine (cisplatine ou carboplatine) et de pemetrexed
4. Le patient doit être éligible pour recevoir du pembrolizumab d'entretien avec ou sans pemetrexed, le dernier cycle de chimiothérapie d'induction ayant eu lieu dans les 42 jours précédant la randomisation
5. Maladie stable, réponse partielle ou complète selon les critères RECIST 1.1 après chimiothérapie d'induction et pembrolizumab. Les lésions cibles ne sont pas requises avant la randomisation. 
6. En présence d'une mutation de l'EGFR, d'un réarrangement ALK ou ROS1, le patient doit avoir reçu au moins une ligne de thérapie ciblée spécifique (pas nécessaire une deuxième fois si cela a déjà été vérifié avant la phase d'induction).
7. Les patients présentant des métastases cérébrales au départ seront éligibles en cas de stabilité ou d'absence de signes de progression et s'ils restent cliniquement stables. 
8. Âge ≥ 18 ans 
9. Statut de performance 0 ou 1.
10. Consentement éclairé signé (uniquement pour les patients inclus après la phase d'induction).
11. Patient affilié à un système de sécurité sociale ou bénéficiaire de celui-ci.
12. Clairance de la créatinine > 30ml/min selon Cockcroft-Gault ou MDRD dans le cas où le patient commencera la maintenance uniquement avec le pembrolizumab, mais ≥ 45 ml/min si le patient recevra le pemetrexed plus le pembrolizumab.
    • ClCr féminine = [(140 - âge en années) x poids en kg x 0,85] / 72 x créatinine sérique en mg/dL ;
    • ClCr masculine = [(140 - âge en années) x poids en kg x 1,00] /72 x créatinine sérique en mg/dL.
13. Neutrophiles ≥ 1500/μL et plaquettes ≥ 100 000/μL.
14. Bilirubine ≤ 1,5 limite supérieure de la normale (LSN).
15. Transaminases, phosphatase alcaline ≤ 2,5 x la LSN sauf en cas de métastases hépatiques (5 x LSN).
16. Les patients peuvent avoir reçu une chimiothérapie à base de platine en tant que traitement adjuvant ou néoadjuvant, ou avec une radiothérapie pour un cancer du poumon localisé, à condition que la chimiothérapie ait pris fin plus de 6 mois avant le premier cycle de chimiothérapie d'induction. 
17. Les patients peuvent avoir déjà reçu des inhibiteurs de points de contrôle immunitaires en tant que traitement adjuvant ou néoaadjuvant, ou en tant que traitement de consolidation après une radiothérapie pour un cancer du poumon localisé, mais les inhibiteurs de points de contrôle immunitaires doivent être terminés au moins 12 mois avant le premier cycle de chimiothérapie d'induction pour les stades avancés. 
18. Une femme éligible à l'étude si elle n'est plus susceptible de procréer (physiologiquement inapte à mener à bien une grossesse), ce qui inclut les femmes ayant subi : une hystérectomie, une ovariectomie, une ligature bilatérale des trompes 
    1. Les femmes ménopausées : 
       1. Les patientes n'utilisant pas de traitement hormonal substitutif doivent avoir eu un arrêt complet des règles depuis au moins un an et être âgées de plus de 40 ans ou, en cas de doute, avoir un taux de FSH (hormone folliculo-stimulante) > 40 mUI/mL et un taux d'estradiol < 40 pg/mL (< 150 pmol/L).
       2. Les patientes utilisant un traitement hormonal substitutif doivent avoir eu un arrêt complet des menstruations pendant au moins un an et être âgées de plus de 45 ans ou présenter des signes de ménopause (taux de FSG et d'oestradiol) avant de commencer le traitement hormonal substitutif. 
19. Les femmes susceptibles de procréer sont éligibles si elles présentent un test de grossesse sérique négatif dans la semaine précédant la première dose du traitement et, de préférence, le plus près possible de la première dose, et si elles acceptent d'utiliser une méthode contraceptive efficace pendant la durée de l'étude et jusqu'à 4 mois après la dernière dose du médicament à l'étude. 
20. Les hommes sexuellement actifs doivent accepter d'utiliser un préservatif pendant l'étude et pendant un moins 4 mois après la dernière administration du traitement de l'étude. Il est également recommandé aux femmes en âge de procréer d'utiliser une méthode de contraception très efficace.