除了恶性肿瘤之外，替莫唑胺（Temoside）在治疗黑色素细胞瘤也有不错的效果。黑色素细胞瘤是一种对化学治疗有抵抗性的恶性肿瘤，化学治疗的反应率大多介于１０～２０％，目前最有效的治疗物是DTIC，反应率介于１５～２０％。转移性黑色素细胞瘤的化学治疗仍是单一化学治疗药物－DTIC，因为其他多种化学治疗药物组合并无法证明优于DTIC单一药物。
由于黑色素细胞瘤转移的器官，脑部占第三位，加上实验室上也看到替莫唑胺对黑色素细胞瘤反应良好，于是第二项的临床试验就以转移性黑色素细胞瘤病人接受替莫唑胺治疗，治疗的反应率为２１％。有了上述的结果之后，接着进行第三项临床试验，比较DTIC与替莫唑胺在治疗转移性黑色素细胞瘤病人的治疗效果。
在存活期方面，DTIC组为6.4个月，替莫唑胺组为7.7个月；反应率于DTIC组为12.1％，替莫唑胺组为13.5％；在生活质量方面，DTIC组有58％病人感觉日常活动维持相同或进步，替莫唑胺组则有82％病人感觉日常活动维持相同或进步；副作用方面则两组病人并无明显的差异，所以在治疗转移性黑色素细胞瘤方面，替莫唑胺至少和DTIC有相同的治疗效果。
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