近年已有两种标靶药物可用于对放射碘没有反应的复发性分化型甲状腺癌患者身上，分别是乐伐替尼(lenvatinib)及索拉非尼(sorafenib)，其中乐伐替尼(10毫克及4毫克剂型)已获美国、欧洲、日本及香港等国家及地区的药物管理局核准使用。它们均主要透过抑制肿瘤血管的生长，令肿瘤因缺乏血液供应而凋亡。
以乐伐替尼为例，它针对多个与肿瘤血管生长有关的因子，例如VEGF、FGF、PDGF等，它还会截断其他肿瘤生长的讯息传递路径，以多种方法杀灭肿瘤。药物的疗效并获得临床实证支持。引述于权威医学期刊《新英伦医学期刊》发布的研究报告，指出标靶药物乐伐替尼，用于对放射碘治疗失效复发性分化型甲状腺癌者身上，可有助缩小肿瘤及延长病情受控时间。
标靶药物的出现，为对放射碘失效的甲状腺癌患者，改写接近无药可治的局面，为他们带来治疗希望。目前尚未有研究直接比较乐伐替尼和索拉非尼这两种标靶药物的疗效，它们所产生的副作用也相似，不过索拉非尼较容易带来手足综合症，令患者手掌脚掌出现肿痛脱皮，给患者带来困扰；而服用乐伐替尼的患者则较多出现高血压的情况。
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