如果患者的癌细胞对用于治疗它们的药物无反应，则称它们具有耐药性。细胞可能在治疗的一开始就对药物产生抗药性，或者随着治疗的进行它们可能会产生抗药性。

耐药性是成功治疗癌症的主要障碍之一。在某些情况下，最初会使患者的癌症缓解的药物会随着时间的流逝而失去效力，从而使癌症得以复发，因此必须使用二线药物将其重新控制。肿瘤最终对多种药物产生抗药性并不少见。

使用标准化学疗法药物或更新的靶向治疗均可产生耐药性。它可以以多种方式发生。癌细胞可能会停止吸收药物，因为携带药物穿过细胞膜的蛋白质会停止工作，或者细胞可能会在进入药物后就迅速冲出药物。有时癌细胞会增加某些药物靶向的蛋白质的产量，从而削弱药物的效力。癌细胞还可以开发出使针对它们的药物失活或解除其武装的机制。

癌症耐药性的另一个原因是肿瘤细胞的自然转移。癌细胞不断发展和适应，在其DNA中获得新的基因突变和其他类型或不规则性。肿瘤通常是具有不同突变集的细胞的合成物。杀死一个子集的药物可能会使其他子集基本上保持不变。这些不再需要与较脆弱的细胞竞争营养的抗药性细胞可能开始在肿瘤中占主导地位。

许多化学治疗剂具有破坏癌细胞DNA的能力，从而使细胞无法维持自身生存，从而具有杀死癌症的能力。有时，癌细胞会发展出修复此类损伤的能力，从而基本上抵消了化学疗法的作用。癌细胞利用这些机制中的几种机制来挫败化学疗法和其他抗癌药物的目的并不少见。

在达纳-法伯（Dana-Farber）和其他地方，科学家们正在研究使癌细胞对化疗药物“重新敏感”的方法，以恢复癌细胞对药物的初始敏感性。由医学博士Loren Walensky领导的研究集中在一种名为MCL-1的蛋白质上，该蛋白质阻碍化学疗法对抗多种类型癌症的有效性。研究人员发现，阻断蛋白质的特定部分可以使癌症药物通过称为凋亡或程序性细胞死亡的过程杀死肿瘤细胞。

最近，达纳·法伯（Dana-Farber）的医学博士Shom Goel和他的团队表明 ，一种对靶标疗法有抵抗力的乳腺癌可以通过阻断癌细胞分裂的药物驱回小鼠体内。用称为CDK4 / 6抑制剂的药物获得的结果促使研究人员针对患有这种转移性癌症（称为HER2阳性乳腺癌）的女性开展了该新药物的临床试验。

在一些晚期肺癌，黑色素瘤和其他一些癌症患者中， 免疫疗法已显示出令人印象深刻的结果-但它仅对少数人有帮助。科学家正在研究将抗药性肿瘤转化为更容易受到免疫治疗的肿瘤的可能性 。

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