Hedgehog通路在一些恶性肿瘤的生长，和生存中发挥着重要作用，包括恶性胶质瘤、乳腺癌、胰腺癌、多发性骨髓瘤和CML。封闭Hedgehog通路，对于已分化的细胞几乎没有作用，但能显著抑制骨髓瘤干细胞体外生长，并导致其发生终末分化。
基于以上这些结果，采用Hedgehog通路抑制剂，来靶向肿瘤干细胞的临床试验正在进行。端粒酶在多种肿瘤中都有表达，体外抑制端粒酶活性有抗肿瘤干细胞的作用。靶向肿瘤干细胞中端粒酶的试验也在进行。
还有一种可能对肿瘤干细胞有效的方法，是促进它们的分化。在体外，促进终末分化可能能够消除肿瘤干细胞，而促进肿瘤干细胞终末分化的临床试验也正在进行。对于肿瘤干细胞与正常干细胞共有的靶标，其治疗的潜在毒性是一个重大问题。不过，正常干细胞和肿瘤干细胞有一些潜在的差异，这使得对于它们共有的靶点也有一定的治疗比。