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侵袭性垂体腺瘤是一类极其罕见的肿瘤，占所有垂体瘤的0.1-0.2%。它的特征是，侵袭毗连区域并快速增值，远处转移扩散到颅内或颅外区域。根据WHO最新的内分泌器官肿瘤分级，Ki-67标记指数>3%，p53广泛的核染色，核分裂活性延长，能够被定义为有较强的侵袭性，但是垂体癌的诊疗断定仍然基于脑脊髓或全身出现转移扩散。替莫唑胺是一种二代抑制细胞生长的烷化剂，主要用于医治晚后期多形性成胶质细胞瘤，但医治其他一些中枢神经系统肿瘤也有效，如神经内分泌瘤，并且被认为是医治神经胶质瘤的金标准。
替莫唑胺的医治作用是通过烷基化和甲基化特定的鸟嘌呤位点，因此损坏DNA，从而引发起肿瘤细胞凋亡。O（6）-甲基鸟嘌呤甲基转移扩散酶（MGMT）下调的患病者用替莫唑胺医治有效，MGMT是一种修复DNA损伤的酶，能够清除DNA上的烷化剂，但也有报道MGMT表达与替莫唑胺之间负相关，这个发现现如今还没有被证实，因为MGMT的表达不一定能准确的预测医治肿瘤的效果。由于替莫唑胺的特异性，口服给药，医治脑瘤还因为它能很快穿过血脑屏障，在脑组织中脂溶性较好。此外，它对细胞周期没有特异性，可用于医治进展相对缓慢的肿瘤，如垂体瘤。
自2006年以来，替莫唑胺还被推荐用于医治垂体癌和侵袭性的传统医治耐受药物的垂体腺瘤。从2006年到2013年时间段共报道了29例垂体癌患病者，32例侵袭性垂体腺癌接受替莫唑胺医治，根据报道总体临床和放射学缓解率垂体癌为69%，腺瘤为60%。4项小样本研究显示部分肿瘤缓解率垂体癌为55%，腺瘤为41%。如果把肿瘤的稳定作为阳性结果，替莫唑胺的有效概率垂体癌延长到72%，腺瘤延长到70.5%。近期发表的一项研究，入选了31名意大利垂体腺癌患病者，接受替莫唑胺医治，2年PFS为47.7%，2年疾病控制时间为59%，2年和4年OS区别为84%和59.6%。因此，替莫唑胺被证明为这类肿瘤医治的有效的选择。
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