来那度胺可直接作用于肿瘤细胞，抑制肿瘤细胞生长，诱导MCL细胞凋亡。来那度胺还可增强TNF相关凋亡诱导配体的作用，增加细胞表面诱导凋亡因子（Fas）介导的细胞凋亡，增强半胱天冬氨酸蛋白酶（caspase-8）的活性，下调caspase-8抑制剂（FLIP、Ciap2）的表达，抑制NF-κB和胰岛素样生长因子（IGF-1）的活性，促使肿瘤细胞凋亡，发挥直接抗肿瘤的作用。
来那度胺能够抑制TNF-α、IL-1、IL-6及IL-12的分泌，促进人外周血单核细胞分泌抗炎因子IL-10，这种不平衡导致肿瘤细胞凋亡。来那度胺还能够诱导CD28因子的酪氨酸磷酸化，导致下游靶因子的激活，如PI3K、GR B-2-OS和NF-κB，产生T细胞效应，促进Th1细胞分泌更多的干扰素和IL-2，达到瘤细胞杀伤作用。来那度胺可活化NK细胞，增强NK细胞介导的抗体依赖细胞的细胞毒作用，进而增强免疫调节的作用。
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