地西他滨是通过磷酸化后直接掺入 DNA,抑制 DNA 甲基化转移酶,引起 DNA 低甲基化和细胞分化或凋亡而发挥抗肿瘤作用。体外试验显示地西他滨抑制 DNA 甲基化,在产生该作用的浓度下不会明显抑制 DNA 的合成。地西他滨诱导肿瘤细胞的低甲基化,从而恢复控制细胞分化和增殖基因的正常功能。在快速分裂的细胞中,掺入 DNA 的地西他滨可与 DNA 甲基转移酶共价结合从而产生细胞毒性作用。而非增殖细胞则对地西他滨相对不敏感。
致癌、致突变和对生育能力的损伤
尚未进行地西他滨的致癌作用研究。
在几项体内外试验中观察了地西他滨潜在的致突变作用。地西他滨增加了 L5l78Y 小鼠淋巴瘤细胞的突变发生率,地西他滨处理小鼠的结肠 DNA 转基因大肠埃希杆菌也发生了突变。地西他滨可引起果蝇幼虫的染色体重排。