使用遗传毒性抗癌药物进行癌症治疗的成功取决于它们诱导细胞死亡的效力。然而基因毒性抗癌药物不仅可以诱导死亡，而且还可以有效激活其他途径如细胞衰老使癌细胞能够在没有增殖的情况下存活。在先前的研究中研究人员已经显示用甲基化抗癌药物替莫唑胺治疗的胶质母细胞瘤细胞经历凋亡，并且在相同的剂量范围和时间段内衰老。在其他研究中胶质瘤细胞也提供了替莫唑胺诱导衰老的证据。鉴于胶质母细胞瘤患者的预后不良，中位生存期为几个月因此通过抗癌药物治疗并非所有肿瘤细胞均可被杀死的发现具有重要意义。
　　 替莫唑胺被用作胶质母细胞瘤治疗的一线单药治疗，切除后应用通常伴随放疗。替莫唑胺通过诱导甲基鸟嘌呤发挥其细胞毒性作用，最终导致脱氧核糖核酸双链断裂和细胞死亡的形成。胶质瘤治疗的成功很大程度上取决于肿瘤的脱氧核糖核酸修复能力。因此所述细胞毒性脱氧核糖核酸损伤是受由脱氧核糖核酸修复酶操作修甲基鸟嘌呤，脱氧核糖核酸甲基转移酶。在没有甲基转移酶的情况下，在脱氧核糖核酸复制过程中持续存在脱氧核糖核酸并与胸腺嘧啶错配导致转换突变。除了其诱变潜力之外在替莫唑胺暴露后在第二个复制周期中，甲基鸟嘌呤可通过脱氧核糖核酸复制和无效脱氧核糖核酸错配修复转化为脱氧核糖核酸双链断裂。如果这些脱氧核糖核酸双链断裂没有被修复，它们会导致染色体畸变和细胞死亡途径的激活。脱氧核糖核酸双链断裂可以通过同源重组和非同源末端连接来修复。辐射诱导的脱氧核糖核酸双链断裂的修复主要通过非同源末端发生，而替莫唑胺诱导的脱氧核糖核酸双链断裂通过同源重组修复。缺乏甲基转移酶或同源重组受损的细胞对替莫唑胺高度敏感而表达甲基转移酶且缺乏错配修复的细胞具有抗性。
　　 替莫唑胺诱导的胶质瘤细胞死亡主要来自细胞凋亡。然而替莫唑胺也显示出同时诱导自噬和衰老。由替莫唑胺诱导的衰老被认为依赖于依赖性阻滞。替莫唑胺还诱导作为多细胞球体培养的胶质瘤细胞的凋亡和衰老。脱氧核糖核酸损伤诱导的衰老在胶质母细胞瘤治疗中的作用尚不清楚。推测衰老的癌细胞逃避治疗并促成复发性肿瘤生长是恰当的，这通常发生在胶质瘤放化疗之后。衰老最初被描述为永久性细胞周期停滞，其涉及限制培养的人成纤维细胞的寿命。与静止相反静止被定义为暂时的细胞周期停滞，衰老不能通过增殖刺激逆转。然而最近的出版物对这一般性陈述表示怀疑表明在特定条件下细胞可以逃脱衰老。通过端粒缩短增殖相关信号引起的基因组损伤诱导细胞衰老。在后一种情况下衰老依赖于持续的脱氧核糖核酸损伤反应信号传导，很可能由不可修复的脱氧核糖核酸损伤引起。
　　 由于衰老可能对治疗产生严重影响，研究人员试图更详细地研究替莫唑胺诱导的胶质瘤细胞衰老的机制。在研究人员以前的工作的延伸，研究人员分析了具体的替莫唑胺诱导的脱氧核糖核酸损伤的影响通过对细胞周期停滞和衰老的诱导这一关键病变引发的损伤反应。此外研究人员解决了与非衰老细胞相比，替莫唑胺诱导的衰老胶质瘤细胞中脱氧核糖核酸修复能力是否发生改变的问题。数据显示替莫唑胺诱导的脱氧核糖核酸损伤甲基鸟嘌呤是衰老的主要触发因素，其通过激活途径起始并且依赖于降解除此之外需要激活但不需要激活。替莫唑胺诱导的衰老伴随着复合物的破坏，这导致脱氧核糖核酸修复因子下调。替莫唑胺诱导的损伤甲基鸟嘌呤引发衰老的高效力可以解释用该抗癌药物治疗的神经胶质瘤缺乏可治愈性。
　　 高级别胶质瘤的治疗依赖于抗癌药物替莫唑胺的治疗，其在诱导细胞凋亡方面非常有效。然而在治疗相关剂量下并非所有细胞都被细胞凋亡杀死，这可能是为什么替莫唑胺治疗只能将患者的中位生存时间几个月的原因。通过替莫唑胺的细胞凋亡的激活是由次要脱氧核糖核酸损伤触发随后的激活的损伤反应。使用同步细胞研究人员进一步显示甲基鸟嘌呤触发细胞在后处理细胞周期的期积累。除了通过细胞凋亡诱导细胞死亡外替莫唑胺还可以激活脱氧核糖核酸修复自噬和衰老生存途径。定量地比较数据似乎细胞凋亡仅是次要途径，而衰老代表由替莫唑胺在胶质母细胞瘤细胞中触发的显性特征。
　　 细胞衰老的标志是损伤反应的激活和随后诱导的细胞周期停滞。在复制性和致癌性衰老以及在暴露于许多基因毒性剂衰老细胞。这与研究人员的发现相反替莫唑胺在期诱导衰老。关于细胞周期的中衰老激活的数据是有限的。在正常人细胞中在用拓扑异构酶抑制剂处理后分析停滞和随后的衰老。在这个系统中阻滞取决于其与细胞周期蛋白的核保留以及积累相关。此外还显示暴露的人成纤维细胞的细胞核中隔离无活性的细胞周期蛋白复合物。与此相反在人癌细胞中，在脱氧核糖核酸损伤诱导的停滞期间未观察到细胞周期蛋白核保留。正常细胞和癌细胞之间的差异可以解释细胞尽管具有熟能，但在用放射性药物博来霉素处理后显示出低效和晚期活化。
　　 根据研究人员的研究阻滞的激活和衰老都是由特定的脱氧核糖核酸损伤甲基鸟嘌呤引发的。值得注意的是，阻滞的诱导发生在熟练和缺陷的细胞中。停滞被完全消除清楚地表明在替莫唑胺暴露的神经胶质瘤细胞中诱导停滞与无关。根据研究人员的研究结果激活替莫唑胺诱导的阻滞通过依赖性降解和随后缺乏活化而发生。这符合报告显示功能失调的端粒激活损伤反应并促进依赖性磷酸化，导致其蛋白酶体降解和诱导停滞。与由功能失调的端粒诱导的阻断相反，替莫唑胺诱导的阻滞。此外研究人员的研究结果证实了数据突出了激活对诱导胶质瘤细胞中替莫唑胺诱导的阻滞的重要性。
　　 在激活停滞后似乎对于使细胞周期停滞不可逆并激活衰老表型至关重要。然而诱导替莫唑胺诱导的衰老的确切机制仍不清楚。与在癌细胞中获得的数据相反，研究人员观察到替莫唑胺治疗后细胞周期蛋白强烈且持久的核保留，表明非活性细胞周期蛋白复合物的依赖性隔离可能是对于介导的替莫唑胺诱导的的耐受性是重要的逮捕和衰老。除外信号传导对替莫唑胺诱导的衰老也很重要。因此研究人员提供证据表明替莫唑胺治疗导致抑制剂的降解其导致活化靶标。有趣的是研究人员观察到抑制消除了衰老并使细胞转变为细胞凋亡。同时在替莫唑胺治疗后观察到抗血浆靶强烈诱导。由于抑制可以消除的诱导研究人员认为这一因素可能与抗替莫唑胺诱导的细胞凋亡有关。这与显示上调导致胶质母细胞瘤的细胞凋亡逃避和治疗抗性的数据一致。总之研究人员的数据表明通过激活来支持衰老，被认为维持衰老和依赖性抗凋亡因子的激活，从而消除细胞死亡。
　　 研究了替莫唑胺诱导的衰老细胞中的脱氧核糖核酸修复状态，研究人员观察到错配修复基因和同源重组限速因子被转录抑制。这伴随着相应蛋白质的低水平表达和脱氧核糖核酸修复能力的降低。如免疫沉淀实验所示这些基因的抑制是由复合物的破坏引起的。显示依赖性调节的数据与之前的观察结果一致即可调节大鼠细胞中的。由于活性增加与分化细胞相比它们与小鼠胚胎干细胞表现出更高的表达的发现相符。对应于需要错配修复和同源重组的事实，在这些细胞周期阶段中已经描述了更高表达。在这里研究人员首次描述了几乎完全抑制这些因子，以及除了这些因素之外对遗传毒性的压力。替莫唑胺治疗的胶质瘤细胞中的转录抑制不是由停滞引起的也不是由细胞的积累引起的本身，因为在没有的情况下在停滞的缺陷细胞中不能观察到这些修复蛋白的抑制。抑制强烈依赖于诱导介导的衰老通过分离的衰老细胞显示表达强烈降低的发现支持了这些修复因子的抑制是一部分的想法。
　　 研究人员意识到非复制性衰老胶质瘤细胞必然难以被替莫唑胺杀死，因为甲基鸟嘌呤加合物需要复制才能转化为脱氧核糖核酸双链断裂。因此修复蛋白质的下调可能对替莫唑胺抗性没有直接影响。然而研究人员认为由于脱氧核糖核酸修复能力受损，包括同源重组途径伴随放射疗法诱导的脱氧核糖核酸双链断裂和其他类型的自发脱氧核糖核酸损伤的可能性不会在衰老细胞中以无差错的方式修复。这可能导致进一步的基因组改变，一旦衰老细胞重新激活这可能有助于增加复发肿瘤的侵袭性。这会发生吗？通常衰老被认为是对化学疗法的临床上有利的反应，因为它被认为永久地阻断肿瘤细胞的增殖并因此阻止肿瘤生长。然而一些研究提示细胞可以逃避基因毒素诱导的衰老。此外替莫唑胺治疗后的再生长实验已经在细胞中进行，显示在替莫唑胺暴露后一周重新开始生长。然而这些实验无法令人信服地再生长衰老细胞。因此关于替莫唑胺诱导的衰老的可逆性的问题仍然存在。它具有重要意义必须在未来的实验中予以紧急处理。
　　 还有待解决的另一个问题是一旦神经胶质瘤细胞从衰老中逃脱，表达是否恢复或者长效转录抑制是否通过组蛋白修饰或甲基化导致表观遗传沉默。后一种假设得到以下结果的支持：在接触替莫唑胺后观察到黑素瘤中错配修复活性降低，并且在复发性胶质母细胞瘤中观察到显着更低的蛋白水平。重要的是显示水平与细胞对甲基化试剂的敏感性有定量关系并且即使表达的微小变化也会影响胶质瘤对替莫唑胺的反应。考虑到提高替莫唑胺疗效的可能性，另一个未决问题涉及选择性杀死衰老细胞和药物诱导的衰老细胞再激活的问题。这些修饰药物如白藜芦醇中的一些被证明通过增强替莫唑胺诱导的胶质瘤细胞衰老而发挥作用。相反使用传统药物选择性杀死衰老细胞也可能改善基于替莫唑胺的恶性胶质瘤治疗。因此应在未来的研究中测试以特定方式靶向衰老和凋亡途径的药物组合。
　　 总之替莫唑胺在神经胶质瘤细胞中诱导高水平的衰老。通过介导的降解引发细胞周期的期停滞，导致废除的细胞周期蛋白活性并通过进一步固定为衰老。此外越来越多的证据表明对替莫唑胺诱导的衰老很重要。在该过程中可通过诱导抗细胞凋亡因子起作用，从而抑制凋亡途径和通过诱导。伴随衰老的转录抑制观察到，这是由复合物的破坏介导的。因此降低的错配修复和同源重组能力可以被认为是替莫唑胺诱导的衰老的特定表型，其通过允许额外的突变和基因组改变，一旦它们重新开始复制就可以增强这些细胞的侵袭性。这些改变可以促进肿瘤进展并有助于形成治疗抵抗性复发。