Critérios de Inclusão Principais:

* Diagnóstico confirmado histologicamente de câncer de pulmão de pequenas células (SCLC).
* Escore de status de desempenho do Eastern Cooperative Oncology Group (ECOG) de 0 ou 1.
* Doença mensurável por tomografia computadorizada (TC) ou ressonância magnética (RM), conforme avaliado pelo investigador de acordo com os critérios RECIST v1.1.
* Documentação de progressão radiológica da doença após 1 linha anterior de quimioterapia contendo platina (definida como pelo menos 2 ciclos de tratamento), com ou sem terapia dirigida contra a proteína de morte celular programada 1 (PD-1) ou o ligante da proteína de morte celular programada 1 (PD-L1; PD-1 e PD-L1 serão aqui adiante referidos como PD-(L)1) para SCLC extensivo (ES-SCLC).
* Indivíduos tratados com terapia baseada em platina para um câncer de pulmão de pequenas células em estágio limitado anterior serão contados como 1 linha anterior de quimioterapia contendo platina se a doença tiver progredido dentro de 30 a 180 dias a partir da última dose do tratamento com platina.
* Se o investigador acreditar que um participante pode beneficiar-se de um novo tratamento com platina, isso poderá ser considerado a critério do investigador e de acordo com a prática clínica local; no entanto, participantes com novo tratamento com platina podem não participar do estudo.
* Se o investigador acreditar que um participante pode beneficiar-se do tratamento com tarlatamab, isso poderá ser considerado a critério do investigador e de acordo com a prática clínica local, e tais participantes poderão participar do estudo após o tratamento com tarlatamab.

Nota: pelo menos 85% dos participantes incluídos no estudo devem ter sido previamente tratados com terapia anti-PD-[L]1.

Consulte o protocolo para requisitos específicos do país para participantes na China.

Critérios de Exclusão Principais:

* Intervalo livre de quimioterapia (CTFI) desde a última dose de quimioterapia de primeira linha contendo platina até a ocorrência de doença progressiva) < 30 dias (independente da manutenção com imunoterapia).
* Recebeu qualquer tratamento anterior com irinotecano, topotecano, SG, SN-38, derivados de exatecano e agentes similares que visam a topoisomerase I. Recebeu lurbinectedina após progressão em quimioterapia baseada em platina.
* Apresenta meningite carcinomatosa e/ou metástase no sistema nervoso central (SNC) de meningite não carcinomatosa, exceto pelas seguintes exceções mencionadas. Participantes com metástases cerebrais previamente tratadas podem participar, desde que tenham doença estável no SNC (ou seja, sem evidência de progressão) por pelo menos 4 semanas (independente da conclusão do tratamento definitivo) antes da randomização e todos os sintomas neurológicos tenham voltado à linha de base, sem evidência de novas metástases cerebrais ou metástases em crescimento, e estejam tomando ≤ 10 mg/dia de prednisona ou seu equivalente. Participantes com metástases cerebrais clinicamente estáveis e não tratadas serão permitidos se estiverem assintomáticos e o investigador determinar que não há tratamento específico imediato para o SNC necessário, não há edema ao redor e as metástases cerebrais têm 5 mm ou menos de tamanho e 3 ou menos lesões.

Nota: Outros critérios de Inclusão/Exclusão definidos pelo protocolo podem ser aplicáveis.