奈拉滨在腺苷脱氨酶作用下，去甲基转化成ara—G，在脱氧鸟苷激酶和脱氧苷激酶作用下单磷酸化，接着转化为活性5-三磷酸盐ara-GTP。Ara-GTP在白血病胚细胞中蓄积到一定程度后嵌合入DNA中，从而抑制DNA的合成，最终导致细胞死亡。此外，BeesleyAH等人研究发现，T细胞对奈拉滨的敏感度是B细胞的8倍。E1ineJ等人研究表明，ara—GTP在T细胞内比在B细胞内的累积速度更快，累积量更多，ara—GTP对T细胞有更强的选择性细胞毒作用。
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