有些抗代谢物具有反馈抑制作用，可阻断代谢物前体的合成。抗代谢药主要是叶酸、嘌呤、嘧啶类或氨基酸类似物，它们可作用于 DNA 合成代谢过程中的一个或多个关键步骤。
抗代谢药物作用于核酸合成过程中不同环节，按其作用可分为胸苷酸合成酶抑制剂、二氢叶酸还原酶抑制剂、DNA 多聚酶抑制剂、核苷酸还原酶抑制剂及嘌呤核苷酸合成酶抑制剂等。
胸苷酸合成酶抑制剂
作用机制：由于其代谢活化物氟尿嘧啶脱氧核苷酸干扰了脱氧尿嘧啶苷酸向脱氧胸腺嘧啶核苷酸转变，因而影响了 DNA 的合成。
氟尿嘧啶（5-FU）是尿嘧啶的氟化物，是目前临床上应用最广的抗嘧啶类药物，体内转化为 5-氟脱氧尿嘧啶核苷酸，抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶，从而抑制 DNA 合成，对 RNA 的合成也有一定抑制作用。
适应证：
用于消化道恶性**，乳腺癌，卵巢癌，绒毛膜上皮癌，恶性葡萄胎，头颈部鳞癌，皮肤癌，膀胱癌等。
不足之处：
不良反应主要为消化道毒性反应（恶心、呕吐，偶见腹泻），骨髓抑制，神经系统毒性（头痛，眩晕，共济失调），心脏毒性等。
口服吸收不完全，需注射给药。
半衰期短（10-20 分钟），血药浓度维持时间短，需要持续注射给药。
二氢叶酸还原酶抑制剂
作用机制：通过抑制二氢叶酸还原酶，阻断二氢叶酸还原成具有生理活性的四氢叶酸的过程，从而使辅酶代谢终止，DNA 合成受阻。对胸腺嘧啶合成酶也有抑制作用。
甲氨蝶呤是最早用于临床的叶酸拮抗剂，属于经典二氢叶酸还原酶抑制剂。主要作用于细胞周期的 S 期，属细胞周期特异性药物，对 G1/S 期的细胞也有延缓作用，对 G1 期细胞的作用较弱。
适应证：
用于急性白血病，头颈部癌，肺癌，乳腺癌，卵巢癌，宫颈癌，恶性葡萄胎，绒毛膜上皮癌，睾丸癌。
不足之处：
主要为胃肠道反应（口腔炎、口唇溃疡、咽炎、恶心、呕吐、胃炎及腹泻），骨髓抑制。
可能会出现药物性肝炎、肾脏损害、脱发、皮炎、色素沉着及药物性肺炎等。
鞘内或头颈部动脉注射剂量过大时，可出现头痛、背痛、呕吐、发热及抽搐等症状。
妊娠早期使用可致畸胎，少数病人有月经延迟及生殖功能减退。
Tips：
口服及注射治疗均可。
在用甲氨蝶呤后，加用甲酰四氢叶酸钙，可直接向细胞提供四氢叶酸辅酶，避开甲氨蝶呤的抑制作用，以减轻其细胞毒的毒性作用。
DNA 多聚酶抑制剂
作用机制：这类药物经激酶磷酸化后转为阿糖胞苷三磷酸及阿糖胞苷二磷酸，前者能强有力地抑制 DNA 聚合酶的合成，后者能抑制二磷酸胞苷转变为二磷酸脱氧胞苷，从而抑制细胞 DNA 聚合及合成。
阿糖胞苷主要作用于细胞 S 增殖期，还可延缓 G1 期细胞进入 S 期。与其他抗**药物联合用可以提高疗效。
适应证：
主要用于急性白血病，对恶性淋巴瘤、肺癌、消化道癌、头颈部癌有一定疗效，对病毒性角膜炎及流行性结膜炎等也有一定疗效。
不足之处：
口服吸收极差，通常静脉连续滴注给药。
不良反应主要为骨髓抑制，胃肠道反应，阿糖胞苷综合症多出现于用药后 6-12 小时，有骨痛或肌痛、咽痛、发热、全身不适、皮疹、眼睛发红等表现。
Tips：
为了阻止阿糖胞苷体内脱氨而失活，将其氨基用链烃基酸酰化，做成前药，这样抗**作用强而持久。衍生物：依诺他宾，棕榈酰阿糖胞苷，氮杂胞苷。
核苷酸还原酶抑制剂
作用机制：羟基脲、肌苷二醛、腺苷二醛、胍唑等通过抑制核苷酸还原酶，阻止胞苷酸、鸟苷酸、腺苷酸、胸苷酸还原成相应的脱氧核苷酸，最终阻止 DNA 的合成。
羟基脲是核苷酸还原酶抑制剂的代表药物，选择性作用于 S 期细胞，可口服或注射治疗。
适应证：
用于恶性黑色素瘤、胃癌、肠癌、乳癌、膀胱癌、头颈部癌、恶性淋巴瘤、原发性肝癌及急、慢性粒细胞白血病。并与放疗、化疗合并治疗脑瘤。
不足之处：
不良反应主要为骨髓抑制，也可出现消化道反应，可致畸胎。
嘌呤核苷酸合成酶抑制剂
作用机制：腺嘌呤和鸟嘌呤是 DNA 组成部分，次黄嘌呤是二者生物合成的重要中间体，嘌呤拮抗剂主要是次黄嘌呤和鸟嘌呤的衍生物。
嘌呤拮抗剂在体内在次黄嘌呤鸟苷酸转移酶作用下转变为硫代肌苷酸，阻止肌苷酸转变为腺苷酸或鸟苷酸，干扰嘌呤代谢，从而阻止 DNA 合成。对 S 期细胞作用更明显。
6-巯嘌呤是腺嘌呤 6 位上的 NH2 被-SH 所取代的衍生物。
适应证：
主要用于急性白血病效果较好，因起效慢，多作维持用药。也可用于绒毛膜上皮癌和恶性葡萄胎。另外对恶性淋巴瘤、多发性骨髓瘤也有一定疗效。
不足之处：
不良反应主要为消化道反应和骨髓抑制，少数可出现黄疸和肝功能异常，偶见高尿酸血症。（**时间）
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