对于晚期分化性甲状腺癌患者，一旦放射性碘治疗失败，往往预示着肿瘤的分化变差、侵袭性变差以及预后变差。因此，促放射性碘摄取药物有可能使患者再次接受放射碘治疗从而达到控制肿瘤以及延长生存的作用，而以往使用维甲酸等药物的临床研究并不成功。
司美替尼是一种MAPK激酶的抑制剂，对于分化性甲状腺癌具有一定的抗肿瘤活性，在一项Ⅱ期临床研究中，32例碘治疗失败的患者接受了司美替尼的治疗，其中一例患者获得了肿瘤缓解，21例患者获得了疾病稳定，中位无进展生存期为32周。
在另外一项研究中，2例放射性碘治疗失败的甲状腺癌患者先接受了4周的司美替尼治疗，随后碘扫显示碘摄取显著增加的患者接受治疗性的放射性碘治疗，结果显示8例患者获得了明显的放射性碘摄取，其中3例患者在随后的碘治疗中获得了部分缓解，5例患者病情稳定。
司美替尼的不良反应大多较轻微，包括疲劳、皮疹和肝酶上升，由此可见，对于放射性碘治疗失败的甲状腺癌患者，针对MAPK通路的抑制剂有可能逆转或增敏再次放射性碘治疗的效果。
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