เบลิโนสแตตใช้ในการรักษามะเร็งชนิด peripheral T-cell lymphoma (PTCL) ซึ่งเป็นมะเร็งระบบน้ำเหลืองชนิดหนึ่ง โดยเบลิโนสแตตเป็นยากลุ่ม histone deacetylase (HDAC) inhibitor ที่ทำงานโดยการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ HDAC ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีนและส่งผลให้เซลล์มะเร็งตายได้ นอกจากนี้ยังมีการศึกษาการใช้เบลิโนสแตตในการรักษามะเร็งชนิดอื่น ๆ เช่น มะเร็งปอด มะเร็งต่อมลูกหมาก และมะเร็งรังไข่ แต่ยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและทดลองทางคลินิก