在癌症化療後，病人常因正常組織受到抗癌藥物的侵襲傷害，造成非常不適的副作用。因此，發展一個溫和的化療藥物組合內容，只針對癌細胞有毒殺作用，而對正常分裂細胞的影響很小，將對病人的治療過程會有極大的益處。目前，許多傳統的化療藥物，其作用機轉是透過造成DNA嚴重損害以達毒殺細胞的效果，但這種DNA損害作用，同時也會對正常組織中快速生長的正常細胞造成毒害，也可能促成細胞發展二度癌化作用。這些副作用當然可以藉著降低藥物劑量獲得改善，但癌細胞卻可藉著DNA修復得到喘息的機會，最後造成治療失效。

　　 由於細胞在DNA修復時，需要去氧核醣核苷酸做為原料之供給，胸苷酸激酶(TMPK)是生成dTDP的重要激酶，而dADP、dGDP、dCDP及dUDP皆可直接由核醣核苷酸還原酶(RNR)催化形成,這些 dNDP 可進一步形成dNTP。我們分析癌細胞及正常分裂的細胞，在接受低劑量的化療藥物─小紅莓（Doxorubicin）造成DNA損害後，細胞去氧核醣核苷酸代謝酶產生分歧性，癌細胞在少量DNA受損後，其核醣核苷酸還原酶(ribonucleotide reductase, RNR)表現量增多， RNR 及TMPK可同時匯集在DNA損壞區，當TMPK受到抑制，受損區缺乏dTTP的形成，而造成RNR所形成的dUTP嵌入DNA，形成毒性修復，由於癌細胞基因撿查機制不健全，繼續進行細胞週期，因此最後分裂死亡。相對地,正常分裂細胞在少量DNA遭受損傷後，其核苷酸還原酶表現量下降，細胞呈現休止狀態，即使在TMPK功能下降情況下，其四種去氧核醣核苷酸仍保持平衡,使得DNA修復仍可完善進行，直至DNA的受損修補完整，因此,不會形成分裂死亡。

　　同時我們也鑑定出一個具有穿透細胞膜能力的TMPK抑制劑，其在in vitro及in vivo實驗中皆證實可提升腫瘤細胞對Doxorubicin的感受性，並且對正常細胞不具有毒殺性，暗示著TMPK抑制劑可能提供一個溫和藥物治療的新選擇。另外我們也根據結構分析，合成多種衍伸化合物，並鑑定出抑制TMPK所需的基礎藥物結構。

　　過去以抑制去氧核醣核苷酸為基礎的藥物,如5-FU，已經長期廣泛的被使用於化學治療上，但這些藥物單一使用即會造成DNA毒害，而TMPK抑制劑則無此直接的毒害作用。此抑制劑的化療作用機轉著重於影響癌細胞的DNA修復，而非增加DNA損害。因此,可提供成為一種全新的溫和癌症化學治療方式，同時在去氧核醣核酸合成與DNA修復基楚研究上提供了新理論。這個研究發展了一個新的癌症化療方式，可以分辨正常分裂及癌細胞，造成癌細胞之毒殺效用。