已有资料表明，进袭性垂体肿瘤和垂体癌对替莫唑胺（Temozolomide）治疗的应答反应率相同。这点是令人惊讶的，因为人们可能认为垂体癌更难治疗，应答反应率也更低。病例研究系列显示功能性肿瘤，尤其是泌乳素瘤和促肾上腺皮质激素肿瘤对替莫唑胺有更好的应答反应。相反，无功能性肿瘤对替莫唑胺的应答反应较低。
一致同意垂体肿瘤的MGMT状态需要直接评估免疫组织化学。在胶质母细胞瘤（GBM）中，采用启动子甲基化状态的间接评价法，在垂体肿瘤中没有帮助。最初的病例报告和小型研究系列的分析确实表明MGMT免疫染色低百分比与替莫唑胺应答反应之间存在关联。这也是瑞典的一项大型研究的发现，并通过对99例文献的回顾和替莫唑胺国际病例调查两者得到支持。
其他可能预测替莫唑胺应答反应的组织学标记物是形成错配修复(MMR)系统的蛋白质，尤其是MSH2 (mutS蛋白同源物2)和MSH6 (mutS蛋白同源物6)。将需要一个完整的MMR系统以预测替莫唑胺的有效应答反应。日本的病例研究系列显示MSH6免疫组化可预测替莫唑胺治疗的应答反应。然而，瑞典的病例研究系列并没有复制出上述返现，因此，MSH2和MSH6对预测替莫唑胺应答反应是否有用仍然是一个悬而未决的问题。
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