術前放射線療法は，一部の直腸癌患者に推奨されている．直腸癌の治療において，術前放射線療法への化学療法の追加と，術後化学療法の実施について評価した．

臨床病期 T3 または T4 の切除可能な直腸癌患者を，術前放射線療法，術前放射線療法＋術前化学療法（術前化学放射線療法），術前放射線療法＋術後化学療法，術前化学放射線療法＋術後化学療法のいずれかに無作為に割り付けた．放射線療法は 5 週間で 45 Gy を照射することとした．化学療法は，フルオロウラシル（350 mg/m² 体表面積/日）とロイコボリン（20 mg/m²/日）の 5 日間投与を 1 コースとし，術前化学放射線療法群および術前化学放射線療法＋術後化学療法群に対して，術前に放射線療法との併用で 2 コース実施した．また，術前放射線療法＋術後化学療法群および術前化学放射線療法＋術後化学療法群には，術後に 4 コース実施することとした．主要エンドポイントは全生存とした．

1,011 例の患者を試験に登録した．全生存には，化学療法を術前に受けた患者と受けなかった患者（P＝0.84），術後に受けた患者と受けなかった患者（P＝0.12）で，有意差は認められなかった．4 群すべてを併せた 5 年全生存率は 65.2%であった．局所再発の 5 年累積発生率は，術前化学療法群で 8.7%，術後化学療法群で 9.6%，術前・術後両方に化学療法を受けた群で 7.6%であったが，化学療法を受けなかった群では 17.1%であった（P＝0.002）．治療アドヒアランスは，術前化学療法で 82.0%，術後化学療法で 42.9%であった．

術前放射線療法を受ける直腸癌患者に対して，フルオロウラシルベースの化学療法を術前または術後に追加しても，生存率に有意な効果は認められなかった．しかし，化学療法は，術前・術後のいずれに行っても，局所管理に有意な利益をもたらす．（ClinicalTrials.gov 番号：NCT00002523）