AZD-9291 mesylate ใช้ในการรักษาโรคมะเร็งปอดชนิดที่ไม่ใช่เซลล์เล็ก (Non-Small Cell Lung Cancer หรือ NSCLC) โดยเฉพาะในผู้ป่วยที่มีการกลายพันธุ์ของยีน EGFR และดื้อต่อการรักษาด้วยยารุ่นแรก เช่น gefitinib หรือ erlotinib ยานี้เป็นสารยับยั้งไทโรซีนไคเนส (tyrosine kinase inhibitor) ที่ออกแบบมาเพื่อยับยั้งการทำงานของโปรตีน EGFR ที่มีการกลายพันธุ์ รวมถึงการกลายพันธุ์ T790M ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของการดื้อยา AZD-9291 mesylate ช่วยชะลอการเติบโตของเซลล์มะเร็งและยืดอายุผู้ป่วย โดยมักใช้ในกรณีที่มะเร็งแพร่กระจายหรือไม่สามารถรักษาด้วยการผ่าตัดได้