ในด้านมะเร็งวิทยาข้อเท็จจริงที่ว่าการให้เคมีบำบัด เพียงรอบเดียว ไม่สามารถฆ่าเซลล์ ทั้งหมด ในเนื้องอกได้นั้น เป็นปรากฏการณ์ที่ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ เรียกว่าการฆ่าแบบเศษส่วนหรือ การ ฆ่าเซลล์แบบเศษส่วน

สมมติฐานการฆ่าแบบเศษส่วนระบุว่า ความเข้มข้นของเคมีบำบัดที่กำหนดไว้ ซึ่งใช้ในระยะเวลาที่กำหนด จะฆ่าเซลล์ในสัดส่วนคงที่ในประชากร โดยไม่ขึ้นอยู่กับจำนวนเซลล์ทั้งหมด^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} ในเนื้องอกแข็ง การเข้าถึงยาของเนื้องอกที่ไม่ดีอาจจำกัดสัดส่วนของเซลล์เนื้องอกที่ถูกฆ่า แต่ความถูกต้องของสมมติฐานการฆ่าแบบเศษส่วนได้รับการพิสูจน์แล้วในแบบจำลองสัตว์ของโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวเช่นเดียวกับในโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวและมะเร็งต่อมน้ำเหลืองในมนุษย์ ซึ่งการเข้าถึงยาไม่ใช่ปัญหาใหญ่^{[ 3 ]}

เนื่องจากเซลล์ตายเพียงบางส่วนในแต่ละครั้งของการรักษา จึงต้องให้ยาซ้ำหลายครั้งเพื่อลดขนาดของเนื้องอกต่อไป^{[ 4 ]} สูตรเคมีบำบัดในปัจจุบันใช้ยาเป็นรอบๆ โดยความถี่และระยะเวลาของการรักษาจะถูกจำกัดด้วยความเป็นพิษต่อผู้ป่วย^{[ 3 ]} เป้าหมายคือการลดจำนวนเซลล์เนื้องอกให้เหลือศูนย์ด้วยการฆ่าเซลล์ทีละน้อยอย่างต่อเนื่อง^{[ 3 ]} ตัวอย่างเช่น สมมติว่ามีการฆ่าเซลล์ 99% ต่อรอบของเคมีบำบัด เนื้องอกที่มีเซลล์ 10 ¹¹เซลล์จะลดลงเหลือน้อยกว่าหนึ่งเซลล์ด้วยการรักษาหกรอบ: 10 ¹¹ * 0.01 ⁶ < 1 ^{[ 3 ]} อย่างไรก็ตาม เนื้องอกอาจงอกใหม่ได้ในระหว่างช่วงระหว่างการรักษา ซึ่งจำกัดการลดลงสุทธิของการฆ่าเซลล์ทีละน้อยในแต่ละครั้ง^{[ 4 ]}

การฆ่าเซลล์มะเร็งบางส่วนที่ตอบสนองต่อการรักษานั้นสันนิษฐานว่าเกิดจากความจำเพาะของยาเคมีบำบัดต่อ วงจร เซลล์^{[ 3 ] [ 4 ]}ไซทาราบีนซึ่งเป็นสารยับยั้งการสังเคราะห์ DNA หรือที่รู้จักกันในชื่อ ara-C ถูกอ้างถึงว่าเป็นสารที่มีความจำเพาะต่อระยะของวงจรเซลล์แบบคลาสสิก^{[ 4 ]} ตารางการให้ยาเคมีบำบัดได้รับการปรับให้เหมาะสมโดยอิงจากข้อเท็จจริงที่ว่าไซทาราบีนคาดว่าจะได้ผลเฉพาะในระยะการสังเคราะห์ DNA (S)ของวงจรเซลล์ เท่านั้น ^{[ 4 ]} สอดคล้องกับเรื่องนี้ ผู้ป่วยมะเร็งเม็ดเลือดขาวตอบสนองต่อการรักษาด้วยไซทาราบีนได้ดีกว่าเมื่อให้ทุก 12 ชั่วโมง มากกว่าทุก 24 ชั่วโมง การค้นพบนี้สามารถอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าระยะ S ในเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวเหล่านี้กินเวลา 18-20 ชั่วโมง ทำให้เซลล์บางส่วนสามารถหลีกเลี่ยงผลกระทบที่เป็นพิษของยาได้หากให้ทุก 24 ชั่วโมง^{[ 4 ]} อย่างไรก็ตาม อาจมีคำอธิบายอื่นที่เป็นไปได้ ดังที่อธิบายไว้ด้านล่าง

มีข้อมูลโดยตรงน้อยมากเกี่ยวกับว่าเซลล์จะเกิดอะพอพโทซิสจากจุดใดจุดหนึ่งในวงจรเซลล์หรือไม่^{[ 5 ]} การศึกษาหนึ่งที่กล่าวถึงหัวข้อนี้ใช้ การวิเคราะห์ด้วย โฟลว์ไซโตเมทรีหรือการแยกเซลล์ที่ซิงโครไนซ์ซึ่งได้รับการรักษาด้วยแอคติโนไมซิน D1 แคมป์โทเทซินหรืออะฟิดิโคลินซึ่งแต่ละชนิดได้รับการบันทึกว่าออกฤทธิ์ในระยะใดระยะหนึ่งของวงจรเซลล์^{[ 5 ]} ที่น่าประหลาดใจคือ ผู้เขียนพบว่าสารแต่ละชนิดสามารถกระตุ้นให้เกิดอะพอพโทซิสได้ในทุกระยะของวงจรเซลล์ ซึ่งชี้ให้เห็นว่ากลไกที่ยาเหล่านี้กระตุ้นให้เกิดอะพอพโทซิสอาจไม่ขึ้นอยู่กับเป้าหมายทางชีวเคมีของยา^{[ 5 ]} ในความเป็นจริง การตรวจสอบเอกสารเกี่ยวกับความจำเพาะของไซทาราบีนในระยะ S นำไปสู่การศึกษาที่สันนิษฐานความจำเพาะในระยะ S โดยอิงจากตำแหน่งการออกฤทธิ์ทางชีวเคมีของไซทาราบีนที่รายงานไว้^{[ 6 ]}ซึ่งเอกสารในภายหลังอ้างอิงถึง การขาดผลกระทบของวงจรเซลล์สำหรับแคมป์โทเทซินได้รับการรายงานเมื่อเร็ว ๆ นี้ในการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์เซลล์มีชีวิต^{[ 7 ]}

บทความล่าสุดโดย Spencer et al. ^{[ 8 ]}ทำให้เกิดความเป็นไปได้ว่าความแปรปรวนระหว่างเซลล์ใน ความเข้มข้น ของโปรตีนอาจมีส่วนทำให้เกิดการฆ่าแบบเศษส่วนในกรณีของการรักษาด้วยTRAIL (TNF-related apoptosis inducing ligand) TRAIL เป็นลิแกนด์ที่มีอยู่ในร่างกายมนุษย์ซึ่งกำลังได้รับการพัฒนาเพื่อใช้ในการรักษามะเร็ง Spencer et al. สังเกตเห็นการฆ่าแบบเศษส่วนในระดับเซลล์เดียวในสายเซลล์หลายสาย แม้แต่ในประชากรที่มีพันธุกรรมเหมือนกันซึ่งเติบโตในสภาพแวดล้อมที่เป็นเนื้อเดียวกัน บทความนี้ได้ตัดคำอธิบายแบบดั้งเดิม (ผลกระทบของวงจรเซลล์) ในสายเซลล์สองสายนี้ออกไป และให้หลักฐานสนับสนุนสมมติฐานที่ว่าความแปรปรวนแบบสุ่มในเงื่อนไขเริ่มต้นของเซลล์ทำให้เซลล์บางเซลล์ตายในขณะที่เซลล์อื่น ๆ สามารถอยู่รอดได้